من الحضانة حتى الجامعة: • كيف تعمــــــل الرئة؟

الرئتين

يعد التنفس من أهم العمليات الحيوية التي تحدث في جسم الإنسان. فمن خلال الشهيق والزفير يحصل الإنسان على غاز الأكسجين الذي يحتاجه ليحيا، ويخرج غاز ثنائي أكسيد الكربون السام.

ولكن كيف تحدث عملية التنفس؟ وما دور الرئتين والحجاب الحاجز في تلك العملية التي لا يمكن الحياة من دونها؟

هيّا بنا إلى معملنا الصغير لنصنع نموذجاً للرئة، لنرى كيف تعمل ونجيب عن هذه الأسئلة.

الأدوات المطلوبة:

· زجاجة بلاستيكية شفافة.

· 2 بالون.

· ماصة خاصة بشرب العصير.

· صلصال.

· 2 شريط مطاطي.

· مقص.

الخطوات:

ü قم بقطع قاع الزجاجة البلاستيكية.

ü اربط فوهة أحد البالونين من دون أن تقوم بنفخه، وباستخدام المقص قم بقص الطرف الآخر من البالون.

ü قم بإغلاق الجزء المقطوع من الزجاجة بالبالون المقصوص (كما بالصورة المرفقة), ثم قم بتثبيتها بشريط مطاطي.

ü أدخل الماصة داخل البالون الآخر، ثم قم بتثبيتها باستخدام شريط مطاطي.

ü قم بثقب غطاء الزجاجة البلاستيكية، وأدخل الماصة المرتبطة بالبالون عبر ذلك الثقب، ثم ضع البالون والماصة داخل الزجاجة.

ü أغلق الزجاجة باستخدام الغطاء بإحكام، ثم ضع قطعة من الصلصال حول الماصة والغطاء البلاستيكي من الخارج لمنع تسريب الهواء( كما بالصورة المرفقة).

ü أمسك بطرف البالون المثبت بقاع الزجاجة وقم بشده، ثم لاحظ كيف ينتفخ البالون الآخر داخل الزجاجة!

ü اترك طرف البالون ليعود كما كان، ولاحظ كيف يعود البالون داخل الزجاجة لشكله الأصلي.

كيف تعمل الرئة؟

إن ذلك النموذج الذي قمنا ببنائه يمثل الجهاز التنفسي داخل جسم الإنسان، حيث يمثل البالون المثبت بقاع الزجاجة عضلة الحجاب الحاجز التي تفصل بين الصدر والبطن داخل جسم الإنسان، بينما يمثل البالون الموجود داخل الزجاجة الرئة الموجودة داخل الصدر.

وكما لاحظنا عند شد البالون المثبت بقاع الزجاجة إلى الأسفل، فإن البالون الموجود بداخل الزجاجة يمتلئ بالهواء وينتفخ. بينما عند ترك البالون ليعود كما كان، فإن البالون الذي بداخل الزجاجة يفقد الهواء الموجود بداخله ويصبح فارغاً. وهذا ما يحدث بالضبط داخل جهازنا التنفسي في أثناء عمليتي الشهيق والزفير.

فعندما نشد البالون المثبت بقاع الزجاجة إلى الأسفل، فإنه يقوم بخلق حيز أكبر داخل الزجاجة، مما ينتج عنه اندفاع الهواء عبر الماصة إلى البالون الموجود داخل الزجاجة، وبالتالي يمتلئ البالون بالهواء وينتفخ. وهذا يماثل ما يحدث داخل جسم الإنسان أثناء عملية الشهيق، حيث تنبسط عضلة الحجاب الحاجز متحركة إلى الأسفل، لينشأ حيز أكبر داخل الصدر، مما يؤدي إلى اندفاع الهواء داخل الجسم إلى الرئتين.

بينما عندما نترك البالون المثبت بقاع الزجاجة ليتحرك للأعلى ويعود لوضعه الأول، فإنه يقوم بدفع الهواء الموجود داخل البالون المنتفخ إلى الخارج عبر الماصة، وبالتالي يخرج الهواء من البالون وينكمش. وهذا يماثل ما يحدث داخل جسم الإنسان في أثناء عملية الزفير، حيث تنقبض عضلة الحجاب الحاجز متحركة إلى الأعلى، لتضغط على الهواء الموجود داخل الصدر، ما يؤدي إلى اندفاع الهواء من الرئتين إلى خارج الجسم.