نسخة الفيديو النصية
ما الغاز الذي ينقل من الدم إلى الرئتين لتقوم بزفيره؟
يدور هذا السؤال حول الرئتين، وهما عضوان إسفنجيان رقيقان يوجدان داخل التجويف الصدري وتحميهما الأضلاع. وهما تعملان داخل الجهاز التنفسي لتبادل الغازات بين الدم والهواء الجوي الخارجي. دعونا نراجع بعض الحقائق الأساسية حول تركيبهما ودورهما حتى نتمكن من الوصول إلى الإجابة الصحيحة.
غالبًا ما نشبه تركيب الرئتين بالشجرة المقلوبة. في هذا الشكل، يمكنك رؤية الأنبوب الرئيسي المتجه نحو الرئتين. هذا الأنبوب هو القصبة الهوائية، وهي تشبه جذع الشجرة، من حيث عرضها وقوتها. وهي مدعومة بحلقات من الغضاريف لإبقائها مفتوحة. بعد ذلك، تنقسم القصبة الهوائية إلى الشعبتين الهوائيتين، وهما الفرعان الرئيسان للشجرة، وتنقسم كل شعبة منهما إلى المزيد من الشعيبات الهوائية، وتنتهي بأكياس هوائية صغيرة تسمى الحويصلات الهوائية، تمامًا مثل أوراق الشجرة. يمكن أن يحدث تبادل الغازات عندما يصل الهواء إلى الحويصلات الهوائية. وذلك لأن جدران الحويصلات الهوائية تكون في سمك خلية واحدة فقط. وتتكون الحويصلات الهوائية من خلايا مفلطحة، مما يجعل مسافة الانتشار قصيرة.
تحاط الحويصلات الهوائية بشبكة كثيفة من الشعيرات الدموية. وتبلغ مساحة السطح الكلية للحويصلات الهوائية حوالي 70 مترًا مربعًا. إذن، هناك مساحة سطح كبيرة لتبادل الغازات. إن تركيز الأكسجين في الهواء أعلى من تركيزه في الدم. ولذلك ينتشر الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الدم الموجود في الشعيرات الدموية. يدخل الأكسجين بعد ذلك إلى خلايا الدم الحمراء، وهي المسئولة عن نقل الأكسجين إلى جميع أجزاء الجسم التي تحتاج إليه. وتحتاج جميع خلايا الجسم إلى الأكسجين، لكن لماذا؟
تحتاج خلايا الجسم إلى الأكسجين من أجل عملية التنفس الهوائي، وهو نوع من التنفس الخلوي. ويحدث التنفس الهوائي عندما تكسر المركبات التي تحتوي على الكربون، وهي عادة الجلوكوز، في وجود الأكسجين لإطلاق طاقة في صورة جزئ أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). ثم تستخدم الخلايا هذه الطاقة في مجموعة متنوعة من الوظائف، على سبيل المثال انقباض العضلات، وإنتاج مكونات خلوية جديدة، والقيام بعملية الأيض، والنقل النشط.
كما ترى في هذه المعادلة، فإن فضلات الغاز الناتج عن عملية التنفس هي ثاني أكسيد الكربون. وهو ينتشر من الخلايا مع اتجاه تدرج التركيز إلى الدم. وبعد ذلك يحمل الدم ثاني أكسيد الكربون الموجود في خلايا الدم الحمراء، والذي يكون ذائبًا في البلازما، إلى أعلى حيث الرئتين. وهنا، ينتشر ثاني أكسيد الكربون خارج الدم مع اتجاه تدرج التركيز إلى الحويصلات الهوائية. بعد ذلك، يخرج ثاني أكسيد الكربون من الجسم أثناء الزفير، أي عندما نخرج نفسًا، وبعدها نتمكن من إعادة المزيد من الهواء النقي إلى الحويصلات الهوائية عند الشهيق أو تنفس الهواء. ثم تبدأ العملية من جديد مرة أخرى.
والآن بعد أن ألقينا نظرة على المعلومات التي نحتاج إلى معرفتها عن تبادل الغازات في الرئتين، يمكننا العودة إلى سؤالنا: «ما الغاز الذي ينقل من الدم إلى الرئتين لتقوم بزفيره؟» نعلم الآن أن الإجابة الصحيحة هي ثاني أكسيد الكربون.
