دستگاه تنفس قسمتی از بدن انسان است که اکسیژن مورد نیاز سلول‌ها را فراهم آورده و دی‌اکسیدکربن تولید شده توسط سلول‌ها را از بدن خارج می‌کند و مهمترین بخش آن ریه‌ها هستند. دستگاه تنفس انسان شامل حفره بینی (Nasal Cavity)، گلو (Pharynx)، اپیگلوت (Epiglottis)، حنجره (Larynx)، نای (Trachea)، نایژه (Bronchi)، نایژک (Bronchioles) و کیسههای هوایی (Alveoli) میشود.
دستگاه تنفس
تنفس، اکسیژن موجود در هوا را به درون ریه‌ها برده و در تماس نزدیک با خون، اکسیژن به خون انتقال یافته و توسط دستگاه گردش خون به تمامی قسمت‌های مختلف بدن منتقل می‌گردد. در همین زمان، دی‌اکسیدکربن (CO2) موجود در خون که از تمامی قسمت‌های بدن جمع آوری می‌گردد به ریه‌ها منتقل شده و با بازدم از دستگاه تنفس خارج میشود.
دستگاه تنفس
| در باره‌ی آلرژی و نشانه‌های آن چه می‌دانید؟ |
ریه بخشی از دستگاه تنفس است که تبادل اکسیژن و دی‌اکسیدکربن در آن صورت می‌پذیرد و در برگیرنده نایژک‌ها، کیسههای هوایی می‌باشد. ریه از دو بخش ریه سمت راست و ریه سمت چپ تشکیل شده است. ریه سمت راست به سه قسمت اصلی و ریه سمت چپ به دو قسمت اصلی تقسیم میشود.
طرز قرار گرفتن ریه در قفس سینه
دو ریه انسان بالغ در مجموع حدود ۱٫۳ کیلوگرم سنگینی دارند و البته ریه سمت راست سنگین‌تر است. ریه‌ها در بخش انتهایی راه هوایی پایینی هستند که آغاز آن در نای است و به شاخه‌های نایژه و نایژک می‌رسد که هوا را با دَم و از مسیر راه هوایی به داخل می‌کشد. فرایند تبادل گاز در کیسه هوایی روی می‌دهد. دو ریه با هم، نزدیک به ۲۴۰۰ کیلومتر راه هوایی و ۳۰۰ تا ۵۰۰ میلیون کیسه هوایی دارند که سطحی در حدود 100 متر مربع را می‌پوشانند. این سطح بزرگ برای تبادل گازی در تنفس و رساندن اکسیژن به ریه‌ها و خارج کردن دی‌اکسیدکربن ضروری است.
هر ریه در یک پرده جنب جای گرفته که اجازه می‌دهد دیواره‌های بیرونی و درونی در هنگام تنفس روی هم لیز بخورند بدون آنکه اصطکاک زیادی پدید آید. پرده جنب دارای دو لایه می‌باشد که از جنس بافت همبند است فضای آن را مایعی می‌پوشاند که فشار آن از فشار هوای بیرون کمتر است در نتیجه حتی در هنگام بازدم عمیق نیز باعث بازماندن ریه‌ها میشود. همچنین این پرده، ریه‌ها را به بخش‌هایی به نام لوب تقسیم می‌کند. ریه سمت راست، سه لوب و ریه سمت چپ، دو لوب دارد. خود لوب‌ها به بخش‌های کوچکتر تقسیم می‌شوند. ریه حالتی اسفنج‌گونه دارد به دلیل اینکه بیشتر آن را کیسههای هوایی فرا گرفته این کیسه‌ها به ریه‌ها ساختاری اسفنج‌گونه و ارتجاعی می‌دهند.
در ریه‌ها گلبول‌های قرمز خون اکسیژن را دریافت می‌کنند و به دیگر سلول‌های بدن می‌رسانند. ریه‌ها به شکل نیمه مخروطی هستند و قسمت‌های طرفی حفره سینه را پر می‌کنند. هرکدام از آنها در داخل یکی از کیسههای جنب جای گرفته‌اند. قاعده ریه‌ها روی پرده دیافراگم (ماهیچه‌ای که حفره سینه و حفره شکم را از هم جدا می‌کند) قرار گرفته و قله ریه‌ها مجاور دنده اول است. ریه راست از ۳ قطعه (لوب) و ریه چپ از ۲ قطعه (لوب) تشکیل شده‌است. ریه سمت راست کوتاه و قطور، و ریه چپ باریک و بلند است. نایژک‌ها در ریه‌ها به حباب‌های هوایی کوچکی به نام کیسه هوایی ختم می‌شوند. کیسههای هوایی دارای مویرگ‌های فراوانی هستند و تعویض اکسیژن هوا با دی‌اکسید کربن خون داخل این حفره‌ها انجام میشود. به نام‌های ریه راست و چپ که هر ریه از دو یا سه لوب تشکیل شده است. هوا از طریق نای و نایژه وارد ریه میشود. خون از طریق سرخرگ‌های ریوی وارد ریه شده و از طریق سیاهرگ ریوی خون اکسیژن‌دار خارج میشود.
ساختار کلی ریه‌های انسان
ریه کودکان صورتی رنگ است ولی ریه بزرگسالان به علت ذرات خارجی مثل دود و غبار وارد شده از راهِ تنفس خاکستری رنگ می‌باشد. بافت ریه‌ها می‌تواند در اثر شماری از بیماری‌های تنفسی آسیب ببیند از آن جمله می‌توان به عفونت ریه و سرطان ریه اشاره کرد. بیماری‌های مزمن انسدادی ریه مانند برونشیت می‌توانند با عواملی مانند سیگار کشیدن یا قرارگیری در برابر مواد سمی مانند گرد زغال، پنبه نسوز و غبار بلور سیلیسیم دی‌اکسید مرتبط باشند.
نای که از گلو تا ریه‌ها ادامه دارد، به دو بخش تقسیم می‌گردد و سپس در ریه سمت راست به ۳ قسمت و در ریه سمت چپ به دو قسمت تقسیم شده تا هوا به بخش‌های مختلف ریه منتقل گردد. راه‌های هوایی ساختاری درخت مانند دارند.
مدل وایبل از مسیر هوایی ریه تا کوچکترین قسمت
این مسیر آنقدر به بخش‌های کوچکتر تقسیم میشود تا بتوانند هوا را به کیسههای هوایی (Alveoli) برسانند. یک مدل از راه‌های هوایی در شکل بالا دیده میشود.
| درباره‌ی سرطان ریه چه می‌دانیم؟ |
مهمترین ماهیچه سیستم تنفسی دیافراگم است. حرکت عضلات دیافراگمی و بین دنده‌ای باعث ایجاد اختلاف فشار و تغییر حجم ریه‌ها میشود. در زمان دم، دیافراگم به سمت پایین حرکت کرده و دنده‌ها اتساع می‌یابند. در نتیجه، فشار درون ریه‌ها کاهش یافته و هوا به درون ریه‌ها جاری می‌گردد. در بازدم طبیعی به فعالیت ماهیچه‌های نیازی نیست. وقتی دیافراگم آزاد می‌گردد، نیروی الاستیکی (کشسانی) ریه ها و راه‌های هوایی با اعمال فشار معکوس باعث خروج هوا از ریه‌ها به دلیل تفاوت فشار می‌گردد. درست همانند آنچه که در باد کردن یا خالی کردن بادکنک مشاهده می‌کنیم. پر کردن بادکنک نیازمند اعمال نیروی بیرونی است در حالی که تخلیه آن به دلیل حالت کشسانی آن به صورت خودکار انجام می‌گیرد.
مکانیزم دم و بازدم
راه‌های هوایی، کیسههای هوایی و عروق خونی
کار اصلی ریه تبادل اکسیژن و دی‌اکسیدکربن بین خون و هوای استنشاق شده است. رگ‌های خونی در ریه‌ها نیز ساختاری شبیه راه‌های هوایی دارند. بنابراین خون سیاهرگی که حاوی دی‌اکسیدکربن می‌باشد در مجاورت کیسههای هوایی، دی‌اکسیدکربن را به کیسههای هوایی منتقل و با جذب اکسیژن به خون سرخرگی تبدیل شده و با پمپاژ به تمامی قسمت‌های بدن منتقل می‌گردد. مکانیزم جمع‌آوری خون سرخرگی در این قسمت برعکس ساختار راه‌های هوایی است و در هر مرحله به رگ‌های بزرگتر منتقل شده تا توسط شاهرگ به قلب منتقل گردد.
تعداد آلوئول‌ها یا کیسههای هوایی یک عامل کلیدی ساختاری در معماری ریه است. در ریه‌های انسان بالغ، به طور میانگین تعداد آلوئول‌ها بالغ بر 480 میلیون است. تعداد آلوئول ارتباط نزدیکی با حجم کل ریه دارد، یعنی ریه‌های بزرگتر آلوئول‌های بیشتری دارند. میانگین اندازه یک آلوئول منفرد بدون توجه به اندازه ریه در حدود 4.2 × 106μm3 است. یعنی هر 238 میلیون آلوئول حجمی در حدود یک لیتر دارد. سطح مجموع آلوئول‌ها در حدود 100 متر مربع است.
دور دیواره کیسههای هوایی مویرگ‌هایی وجود دارد که خون از درون آنها عبور می‌کند. بافت ظریف جداره کیسههای هوایی و مویرگ‌ها و همچنین عبور مویرگ‌ها از مجاورت کیسههای هوایی، امکان تبادل دی‌اکسیدکربن و اکسیژن را فراهم می‌سازد. اکسیژن از جداره کیسههای هوایی و مویرگ‌ها عبور کرده و به هموگلوبین (گلبول قرمز) چسبیده و در خون جریان می‌یابد. دی‌اکسیدکربن در پلاسمای خون حل شده و حدود ۷۰٪ آن یون بیکربنات (HCO3-) تولید می‌کند. قسمتی از دی‌اکسیدکربن هم جذب هموگلوبین شده و انتقال می‌یابد.
