التنفس في أوساط مختلفة.

مقدمة .

يتجلى التنفس عند الإنسان و الحيوانات في حركات تسمى الحركات التنفسية وهي الشهيق و الزفير هذه الحركات تؤدي الى إدخال و إخراج الهواء من الجسم .

-بعض الكائنات الحية تعيش في البر و تتنفس الهواء ، و إذا غمرها الماء تموت إختناقا أي يتوقف تنفسها مثل الإنسان .

-كائنات حية أخرى تعيش في الماء و تتنفس في الماء و إذا غادرت الماء نحو الهواء تموت إختناقا مثل الأسماك .

- كائنات حية أخرى  يمكن ان تعيش في البر وتتفس الهواء كما يمكنها ان تعيش في الماء و تتنفس في الماء أي لها تنفس مزدوج مثل البرمائيات .

-كائنات حية أخرى تعيش في الماء لكنها تتنفس الهواء  وهي من حين الى آخر تخرج الى سطح الماء لكي تتنفس الهواء مثل  الحوت الأزرق أو الوال

 

  * فماهو مصير الهواء الذي تستنشقه الحيوانات داخل جسمها ؟

  * و ماهي الأعضاء و البنيات التنفسية عند  مختلف الكائنات الحية(النباتات   

     و الحيوانات) ؟

 

 

                      

                            محاولة إنقاذ غريق بتنفس إصطناعي

 

 

 

I- ماهو مصير الهواء المستنشق داخل الجسم. ؟

 

1-     عند الإنسان 

 

يتجلى التنفس عند الإنسان في الحركات التنفسية :

*الشهق : أثناءه يتسع حجم القفص الصدري فيجلب الهواء داخل الجسم.

*الزفير : أثناءه يتقلص حجم القفص الصدري فيطرد الهواء خارج الجسم .

- فما هو الفرق بين الهواء المستنشق و الهواء المتزفر ؟

يحتوي الهواء على عدة غازات و هي الأزوت بنسبة 79% و اثنائي الأوكسيجين بنسبة 20.9 % وغازات أخرى بنسبة قليلة وهي ثنائي أوكسيد الكربون و الهيدروجين ...

- ربما الهواء المستنشق و الهواء المتزفي يختلفان من حيث نسبة الغازات ، أي أن جسم الإنسان يأخذ غازا معينا من الهواء و يطرح غازا آخرأ.

- عندما نتزفر في ماء الجير (وهو كاشف لغاز ثنائي أوكسيد الكربون) نلاحظ أن ما الجير يتعكر ، بينما عندما نغرغر الهواء الجوي في ماء الجير بواسطة محقنة لا يحدث أي تعكر . إذن جسم الإنسان يطرح في الهواء غاز ثنائي أوكسيد  الكربون .

-عندما نقيس نسبة ثنائي الأوكسيجين في الهواء المتزفر بواسطة جهاز الأوكسيمتر نلاحظ أنه يحتوي فقط على %16 ، لأن جسم الإنسان يأخذ من الهواء ثنائي الأوكسيجين .

-إذن جسم الأنسان يأخذ من الهواء ثتنائي الأوكسيجين و يطرح ثنائي أوكسيد الكربون أ تسمى هذه الظاهرة التبادلات الغازية التنفسية . لذا يسمى هاذين الغازين بالغازات التنفسية .

 

 

                      

                                نموذج و برنامج يشرح ألية الحركات التنفسية و التهوية الرئوية

 

                                    لتثبيت هذا البرنامج           إضغط هنا 

           

                   

                                          نجربة التزفر في ماء الجير

                     

                    ماء الجير معكر بواسطة الهواء المتزفر

 

                   

                                                        تجربة التزفر و التنشق داخل ماء الجير

 

 

                   

             جهاز الأوكسيمتر لقياس نسبة ثنائي البأوكسيجين في الهواء و الماء

 

                    

                                        جدول يقارن الهواء المستنشق و الهواء المتزفر

 

 

 

 

        عند الحيوانات

 

- عند الحيوانات.

بواسطة عدة تجريبية تتكون من ماء الجير وجهاز الأوكسيمتر و قارورة و سدادة نكشف ان جميع الكائنات الحية البرية تستهلك  ثنائي الأكسيجين من  الهواء وتطرح ثنائي أوكسيد الكربون . أي تقوم بالتبادلات الغازية التنفسية .

3-عند النباتات

نستعمل نفس العدة التجريبية  غير أننا يجب أن الضوء عن النبتة لأن النباتات  اليخضورية لأنها تحت الإضاءة تقوم بتبادات غازية يخضورية (أنظر موضوع الإقتيات عند النباتات) أي تستهلك ثنائي أوكسيد الكربون وتطرح ثنائي الأكسيجين .

 

 

 

 

 – لنكشف عن التبادلات الغازية التنفسية عند الكائنات الحية المائية ؟ مثل السمكة .

1-   لنكتشف الحركات التنفسية عند السمكة .

 

عندما نلاحظ سمكة حية في مماه  أو  حوض نكتشف أنها تفتح فمها وتغلقة وأن غطاءي الغلاصم ينفتحان وينغلقان بصفة إيقاعية ومستمرة، عندما نضع قطرة من ماء ملون قرب فمها نلاحظ ان الماء الملون يخرج من  خيشومتيها أي تحت غطاء الغلاصم ، إذن  السمكة تفتح فمها وتغلقه لكي تدخل الماء وتخرجه من خياشمها ، إنها الحركات التنفسية عند السمكة . كما تدخل الحيوانات البرية الهواء و تخرج الهواء .

 

2-   لنقارن الماء الذي تدخله السمكة  عبر فمها  و تخرجه  عبر خياشمها .

حوض لتربية الأسماك في المنزل مجهز بمضخة تغررغر الهواء داخل الماء بإستمرار ، واللذين لا يتوفرون على هذا الجهاز يستبدلون الماء من حين لآخر لكي لا تختنق السمكة وتموت .

 فماهي أهمية هذه العملية ؟

نأخذ إينائين مملوءين بالماء نضع في الأول سمكة حية داخل حوض مغلق لعدة ساعات ، والأيناء الثاني كشاهد لا ندخل فيه سمكة حية .بعد ساعة نخرج السمكة و نقيس نسبة ثنائي الأوكسيجين في و نكشف عن ثنائي أوكسيد الكربون في الإيناءين  ( أنظر الجدول)  

للتذكير فإن الماء ما البحر او البحيرات يحتوي على نسبة من ثنائي الأكسيجين ذائبا.

	كمية ثنائي الأكسيجين في الماء ب mg/l
الزمن	الإيناء الأول	الإيناء2
بداية التجربة	7.8	7.8
نهاية التجربة	6.9	7.8
حالة ماء الجير	تعكر ماء الجير	عدم تعكر ماء الجير

من خلال هذه النتائج نستنتج أن السمكة تأخذ من الماء ثنائي تالأكسيجين و تطرح ثنائي أو كسيد الكربون إنها تبادلا غازية تنفسية في الماء . لذا يجب تجديد الماء الذي تعيش فيه السمكة من حين لآخر او وضع مضخة لغرغرة و إذابة ثنائي الأوكسيجين في الماء . في البحر يختلطالهواء مع الماء بفعل الأمواج  ، كما توجد نباتات تطرح هذا الغاز في البحر .

                  

II  - لنكتشف الأعضاء و البنيات التي تتم فيها التبادلات الغازية التنفسية في الهواء.

  1- عند الإنسان.

     

       

 

 

الربو مرض يؤدي إلى تضيق ثم إنسداد  القصيبات الهوائية داخل الرئتين مما يؤدي الى عدم وصول الهواء المستنشق الى الأسناخ الرئوية  و نقص في التنفس أي أن الجسم لا يأخذ الكمية الكافية من ثنائي الأكسيجين.

 فما هو دور القصبات  والأسناخ الرئوية في التنفس عند الإنسان ؟

يتكون الجهاز التنفسي عند الإنسان من المنخرين والرغامة التي تتفرع الى عدة قصبات وقصيبات داخل الرئتين و تنتهي كل قصيبة بحويصلة رئوية مكونة من عدة أسناخ رئوية  ذات جدار جد رقيق و محاطة بشبكة كثيفة من الشعيرات الدموية .

الهواء المستنشق يتفرق داخل القصبات والقصيبات حتى يصل الى الأسناخ الرئوية حيث يصبح الهواء قريبا من الدم لا يفصلهما سوى الجدار السنخي الرقيق والنفوذ .

يبين الجدول التالي كية الغازات التنفسية في الدم الذي يدخل و يخرج من الرئتين  

كمية الغاز في  cm3100 في الدم	عند دخوله الى الرئتين	عند خروجه من الرئتين
ثنائي الاكسيجين cm3	12	20
ثنائي أكسيد الكربونcm3	48	40

يأخد و يتحمل الدم بثنائي الأكسيجين و يطرح  او يتخلص من ثنائي أكسيد الكربون  في الأسناخ الرئوية  ، إذن للإنسان تنفس من نوع رئوي . فماهو مصدر ثنائي أكسيد الكربون المتزفر ؟ وما هو دور ثنائي الأكسيجين في الجسم ؟

يبين الجدول التالي كية الغازات التنفسية في الدم عند دخوله الى عضو و خروجه منه .

كمية الغاز في  cm3100 في الدم	عند دخوله الى العضو	عند خروجه من العضو
ثنائي الاكسيجين cm3	20	12
ثنائي أكسيد الكربونcm3	40	48

خلايا الأعضاء تستهلك ثنائي الأكسيجين و تطرح ثنائي أوكسيد الكربون .

 

 

 

            

                                           الجهاز التنفسي عند الإنسان

 

عند الحيوانات :،

            - الحلزون .

- عند الحيوانات : الحلزون  والجراد

عندما نلاحظ حلزونا حيا نكتشف انه يتوفر على فوهة تنفتح و تنغلق بصفة إيقاعية ومستمرة ،بواسطة ماء صابوني نكتشفأ، هذه الفتحة عبرها يدخل ويخرج الهواء إنها فتحة تنفسية إذن.

 عندما نزيل قوقعة الحلزون نلاحظ ان  الفوهة مرتبطة بكيس يسمى الرداء ذو جدار جذ رقيق و مكسو بشبكة كثيفة من الشعيرات الدموية إنه رئة الحلزون.داخل هذا الرداء تتم التبادلات الغازية التنفسية بين الهواء والدم إذن للحلزون تنفس رئوي .

 

 

 

 

                                                

                                                  صورة تظهر أن الحلزون ينوفرعلى فتحة تنفسية

 

                                            

 

                                            حلزون مزال القوقعة :نلاحظ الرداء المعرق وهو رئة الحلزون

        عند الجراد .

 .

عندما تلاحظ  جرادة حية نكتشف ان بطنها يتمدد ويتقلص بصفة إيقاعية ومستمرة إنها حركات تنفسية وعندما نتفحص بطن جرادة  بواسطة المكبر نكتشف أنه يحتوي على فتحات جانبية . تتكون فوقها فقاعات هوائية عندما نضع فوقها ماء صابونيا ، إنها فتحات تنفسية إذن ، عندما يتمدد بطن الجراد يدخل الهواء عبر هذه الفتحات إنه شهيق و عندما يتقلص البطن يخرج الهواء إنه زفير .

 

                        

عندما نشرح بطن جرادة نكتشف أن هذه الفتحات متصلة بأكياس هوائية وشبكة من القصبات التي توصل الهواء الى الأعضاء حيث تتم التبادلات الغازية التنفسية بين الهواء والأعضاء مباشرة .إذن للجراد تنفس قصبي.

                    

 

 الأعضاء و البنيات التنفسية في الماء عند السمكة .         

                 

                تجربة تبرز الثيار المائي الذي يمر بالغلاصم .

III – لكتشف الأعضاء والبنيات التنفسية في الماء عند السمكة

1- لنشرح الجوف الفموي عند السمكة

عندما نزيل غطاء الغلاصم عند سمكة نكتشف أربعة أزواج من صفائح حمرا ء إنها الغلاصم .  بواسطة المكبر نكتشف أن كل غلصمة مكونة من قوس عظمي و خييطات غلصمية غنية بالعيرات الدموية ، لكي تبقى السمكة على قيد الحياة ولكي لا تختنق بجب أن تكون الخييطات الغلصمية مغمورة في الماء على الدواء ، أي يجب على السمكة أن تدخل الماء عبر فمها لكي تغمر الغلاصم.

 

 

2- ماهو دور الخييطات الغلصمية ؟

عندما نقارن الماء الذي تدخله السمكة عبر فمها نكتشف أنه يحتوي على نسبة كبيرة من ثنائي الأكسيجين و نسبة قليلة من ثنائي أكسيد الكربون بينما الماء الذي يخرج من الغلاصم يحتوي على نسبة أكبر من ثنائي أكسيد الكربون و يقل فيه قنائي الأكسيجين ، لأن االشعيرات الدموية الموجودة في الخييطات الغلصمية تمتص من الماء ثنائي الأكسيجين وتطرح في الماء ثنائي أكسيد الكربون ، إذن على مستوى الخييطات الغلصمية تتم التبادلات الغازية التنفسية بين الدم والماء ، إنه تنفس غلصمى .  

 

عندما نزيل غطاء الغلاصم عند سمكة نكتشف أربعة أزواج من صفائح حمرا ء إنها الغلاصم . بواسطة المكبر نكتشف أن كل غلصمة مكونة من قوس عظمي و خييطات غلصمية غنية بالعيرات الدموية ، لكي تبقى السمكة على قيد الحياة ولكي لا تختنق بجب أن تكون الخييطات الغلصمية مغمورة في الماء على الدواء ، على مستوى الخييطات الغلصمية تتم التبادلات الغازية التنفسية بين الدم والماء : يتم طرح ثنائي اوكسيد الكربون من االدم في الماء و يمتص الدم من الماء ثنائي الأوكسيجين الذائب ، إنه تنفس غلصمى إذن .  

                

                     غلصمة سمكة ملاحظة بالمكبر

 

  الأعضاء التنفسية عند النباتات

 - النباتات الوعئية تتنفس بواسطة الثغور

  

      صورة لورقة نبتة الفول ملاحظة بالمجهر تظهر عيونا إنها الثغور

- النباتات الاوعئية تتنفس بواسطة أغشيتها

 

 

- خلاصة

 

 

وسط التبادلات	مقر التبادلات الغازية التنفسية	تبادلات تنفسية بين	نوع التنفس	أمثلة من الحيوانات المعنية
الهواء	الأسناخ الرئوية	الدم والهواء	رئوي	الإنسان وباقي الثديات
	الرداء	الدم والهواء	رئوي	الحلزون
	القصيبات و الأكياس	الهواء والأعضاء	قصبي	الحشرات
	الثغور	الهواء و الخلايا	ثغري	النباتات الوعائية
الماء	الخييطات الغلصمية	الدم والماء	قصبي	الأسماء والقئريات
	الجلد	الدم والماء	جلدي	البرمائيات
	غشاءها	الماء والخلية	غشائي	الكائنات الوحيدة الخلية .