מערכת הנשימה — Respiratory System

דרכי אוויר עליונות – חלל האף, חלל הפה, חלל הלוע.

Nasal cavity – חלל האף, האוויר נכנס למערכת הנשימה דרך האף. החלק העליון ביותר בדרכי האוויר.

Oral cavity – חלל הפה.

חלל האף וחלל הפה: האוויר נכנס למערכת הנשימה דרך האף והפה, דרכם הוא נכנס וגם יוצא.

חלל האף: הנחיריים הם פתח הכניסה של האוויר והם מובילים אוויר לשני חללי אוויר גדולים הנמצאים מאחורי האף. חללים אלו נקראים מערות האף (Nasal Cavities) בתוכן נמצאות שערות שמטרתן למנוע כניסת חלקיקים גדולים לתוך מערות האף. שלושה מדפים הנקראים concha (קונכיות) הפונים לתוך חלל המערה. מהקיר הצדדי של כל נחיר יוצאים מדפים אלו, המגדילים את שטח המגע של האוויר עם מערכות הסינון באף (עליהן נפרט עוד רגע), ובנוסף גם מערבלים את האוויר במטרה לחמם וללחלח אותו ובכך להקל על קליטתו במערכת הנשימה.

מערכות הסינון: חלל מערות האף מצופה ברקמת אפיתל הנקראת רירית הנשימה (respiratory mucosa) המשיכה ומצפה את חלל דרכי הנשימה לכל אורכם. רירית זו מכילה שני סוגי תאים עיקריים: תאים ריסיים המכילים שערות זעירות הנקראות cilia, ותאים המייצרים ריר צמיג המצפה את רירית הנשימה ונקראים Goblet. מטרתם היא לסנן את האוויר שנכנס ולהוסיף לו לחות שכן אוויר לח נקלט בצורה יעילה יותר בנאדיות. האוויר מגיע לריאות עשיר ב-98% לחות, קרוב לטמפרטורת גוף תקינה ומסונן מחלקיקים הגדולים מ-3 מילי-מיקרון.

המבנים שתוארו במערות האף מבצעים יחדיו מספר תפקידים:

1. סינון האוויר - האוויר נכנס למערות האף, מתערבל ופוגע במדפים וכך בא במגע עם קירות מערות האף. החלקיקים המזוהמים שבאוויר נדבקים לקירות המצופים ריר צמיג.
2. חימום האוויר.
3. הוספת לחות לאוויר.

(חלי"ס- חימום, לחלוח, סינון)

הסינוסים הם חללי אוויר הנמצאים בתוך עצמות הגולגולת, כל אחד מהם מחובר בנפרד ע"י תעלה לחלל האף. תפקידם: הגברת תהודת הקול והפחתה ממשקל הגולגולת. חלל הסינוסים מצופה גם הוא ברירית נשימה.

עמ' 19

חלל הפה- חלל ממנו נכנס האוויר. בחלל זה האוויר אינו עובר שום תהליך.

Pharynx – הלוע, צינור שריר-רירי המתמשך מסופי החח הרך ועד לחלק העליון של הוושט והקנה. תפקידיו הם לאפשר מעבר של אוויר אל מערכת הנשימה (דרך הקנה), ומעבר של אוכל אל מערכת העיכול (דרך הוושט). הלוע מחולק לשלושה חלקים:

• חלל הנמצא אחורית לחלל האף - ה-Nasopharynx – משמש למעבר אוויר.
• חלל הנמצא אחורית לחלל הפה. ה-Oropharynx. משמש למעבר אוויר ומזון.
• חלל הנמצא מתחת לחלל הפה, נקרא Laryngopharynx. משמש למעבר אוויר ומזון. בקצה התחתון של חלק זה נמצאים קנה הנשימה והוושט.

Larynx – גרון, בנוי מסחוסים ונמצא בקדמת הצוואר.

סחוסים עיקריים: הגרון מכיל מספר סחוסים:

אפיגלוטיס (Epiglottis): סחוס המשמש כמכסה הסוגר את פתח קנה הנשימה בזמן בליעה וכך מונע כניסת מזון אל הקנה.

תאירואיד (Thyroid cartilage): (הגרוגרת) הסחוס העליון של הגרון, צורתו כספר פתוח ותפקידו להגן על מיתרי הקול.

קריקואיד (Cricoid cartilage): (ביוונית- טבעת), הסחוס הטבעתי היחיד מבין סחוסי הגרון - מסייע ליציבות הקנה ומתחתיו מתחיל קנה הנשימה.

עמ' 20

מיתרי הקול (vocal folds): מיתרי הקול הם אלה האחראיים על יצירת הקולות שלנו- האוויר שעובר מרעיד אותם וגורם ולהפקת הקולות.

Trachea – צינור באורך כ-10 ס"מ המתחיל בחלקו התחתון של סחוס הקריקואיד ונגמר בבית החזה בהתפצלות הסמפונות בנקודת הקרינה. בדופן הקנה קיימים סחוסים בצורת פרסה (לא סגורים כדי שהוושט תוכל להתרחב על חשבון הקנה בעת בליעה) המשמשים כמסגרת קשיחה ויציבה. לאורך הדפנות הפנימיות של הקנה נמצאות שערות (cilia) הפועלות דומה לאלו שבאף.

סמפונות (bronchi): קנה הנשימה מסתעף לשני סמפונות (סמפון ימין וסמפון שמאל) בנקודת הקרינה ומובילים אוויר אל הריאות. לאחר מכן כל סמפון מסתעף לסמפוניות (bronchiole), ובסופם נמצאות הנאדיות. סימפון ימין נטוי יותר מאשר סימפון שמאל בגלל נטיית הלב לצד שמאל, לכן גוף זר שחודר לקנה צפוי שיכנס לסימפון ימין ולא לסימפון שמאל.

Lungs – הריאות, ממלאות את רוב חלל בית החזה, מורכבות מאונות, בריאה הימנית יש שלוש אונות ובריאה השמאלית שתי אונות. האונות מתחלקות לאוניות, שכל אחת מהן מהווה יחידה עצמאית מבחינת אספקת דם.

במקרה של מחלות ריאות מסוימות, אפשר לכרות אונה או אונית, בלי לפגוע בשאר חלקי הריאה.

לריאות יש קרום העוטף אותן, קרומי הפלאורה, שמורכב משתי שכבות ובינהן נמצא הנוזל הפלאורי. הפלאורה הפנימית דבוקה לריאה, ואילו החיצונית דבוקה לשרירים הבין-צלעיים.

נאדיות הריאה (alveolus): שקיקי אוויר קטנטנים המחוברים באשכולות לקצות הסימפוניות. בהם מתבצע תהליך חילוף הגזים בין הדם לאוויר. יש כ-300 מיליון נאדיות ושטח הפנים שלהן שווה לשטח של מגרש טניס. דופן הנאדיות דק ביותר ועטוף ברשת נימים כך שחמצן עובר מהנאדית אל הדם ופחמן דו-חמצני עובר מהדם אל הנאדיות בעזרת דיפוזיה.

אוויר עשיר ב-O2 (כ-21%) ועני ב-CO2 (כ-0.3%) נכנס לנאדית וממלא אותה. הנימים המקיפים את הנאדית מלאים בדם שעני ב-O2 ועשיר ב-CO2, בין הנאדית לנימים מתרחשת דיפוזיה כאשר O2 מהנאדית עובר לנימים ו-CO2 מהנימים עובר לנאדית ונפלט החוצה בנשיפה - עד להשוואת ריכוזים.

בסופו של דבר נפלט מן הנאדית אוויר שעשיר יותר בפחמן דו-חמצני (כ-5%) ועני יותר בחמצן (כ-16%).

עמ' 21

כל ריאה מופרדת בקרום כפול העוטף אותה. קרומי הפלאורה הן חלק אינטגרלי מתהליך הנשימה.

הקרום החיצוני – הפלאורה הפריאטלית (parietal) אשר מחובר לצד הפנימי של דופן בית החזה.

הקרום הפנימי – הפלאורה הויסצרלית (visceral) המחובר לריאה.

בין הקרומים ישנו מרווח קטן (pleura space) ובו נוזל סיכוך הנקרא הנוזל הפלאורלי (כ-10-15 מ"ל). הנוזל עוזר בהדבקות הפלאורות- כך נוצר תת-לחץ שבזכותו הקרומים צמודים זה לזה ונעים זה אחר זה בזמן נשימה. הנוזל גם מפחית את החיכוך בין הקרומים ועוזר להם להחליק בקלות אחד על השני בזמן נשימה.

גבולות בית החזה

עליון- עצמות הבריח.

קדמי- סטרנום, שרירים בין-צלעיים וצלעות.

תחתון – סרעפת.

אחורי – עמ"ש, צלעות ושרירים בין צלעות.

שלד בית החזה מגן על האיברים הפנימיים. בנוי מ-12 זוגות צלעות כשחלקן האחורי מחובר ל-12 חוליות חזה וחלקן מחוברות מקדימה לסטרנום:

True Ribs- צלעות 1-7 יוצאות מעמ"ש מאחור, מחוברות מלפנים לסטרנום באמצעות סחוס.

False Ribs- צלעות 8-10 יוצאות מעמ"ש מאחור, מלפנים מחוברות לסחוס אחד המתחבר לסטרנום.

Floating Ribs – צלעות 11-12 המחוברות רק לעמ"ש, לכן הן נקראות "מרחפות".

השרירים הבין-צלעיים מחברים כל צלע לשנייה ויחד עם הסרעפת מבצעים את פעולת הנשימה.

עמ' 22

בצדה התחתון של כל צלע עובר VAN:

וריד – Vein עורק - Artery עצב - Nerve

עצם החזה – Sternum בנויה משלושה חלקים: החלק העליון Manubrium, הגוף Body, והחלק השלישי Xiphoid בליטה חדה תחתונה.

עמ' 23

שרירים בין צלעיים

על מנת לאפשר לצלעות להתרחב ולהתכווץ קיימות שתי מערכות שרירים בין צלעיים שמפעילות אותן:

External Intercostals Muscles - נמצאים על החלק החיצוני של הצלעות (סיביהם כלפי חוץ). בכיווץ מעלים את כלוב בית הצלעות כלפי מעלה ומגדילות את נפחו. פעילים בזמן שאיפה.

Internal Intercostals Muscles - נמצאים על החלק הפנימי של הצלעות. סיביהם נמצאים בכיוונים שונים מה-EIM, בזמן נשיפה מאומצת מתכווצים השרירים ומקטינים את נפח בית החזה.

סרעפת (diaphragm): שריר דק המפריד בין חלל הבטן לבין חלל בית החזה, כאשר הסרעפת מתכווצת היא משתטחת וכאשר היא נרפית היא מתקמרת. השריר הראשון שמתחיל את תהליך הנשימה.

*לעיתים יש שרירים נוספים שמשתתפים בתהליך הנשימה- כגון שריר הבטן ושרירי הצוואר.

מנגנון הנשימה

תהליך זה מבוצע במערכת הנשימה באופן קבוע, אוטומטי ולא רצוני, בדר"כ, ומווסת ע"י מרכז הנשימה שבמוח המאורך. הוא זה שקובע את תדירות ועומק הנשימה.

תהליך הנשימה:

השרירים שאחראים על הפעולה עצמה והמבוקרים על ידי המוח הם:

1. Intercostal Muscles (בין צלעיים).
2. Dorsal Respiratory Group (גבי).
3. Ventral Respiratory Group (בטני).
4. Sterno Claido Mastoid (צווארי).
5. Diaphragm (סרעפת).
6. Accessory Muscles (שרירי עזר).

שאיפה (Inhale)

השרירים הבין-צלעיים מתכווצים, שרירי הסרעפת מתכווצים ← הצלעות מתרוממות, סרעפת משתטחת ← חלל בית החזה מתרחב ← הריאות מתרחבות (בגלל קרומי האדר, פלאורה, המחובר מצד אחד לצלעות ומצד שני לריאות) ← לחץ האוויר בריאות קטן ← אוויר מבחוץ זורם פנימה. זהו תהליך אקטיבי משום שהוא מערב התכווצות של שרירים.

נשיפה (Exhale)

שרירי בית החזה מתרפים, שרירי הסרעפת מתרפים ← הצלעות יורדות, הסרעפת עולה כלפי מעלה ← חלל בית החזה קטן ← הריאות נדחסות ← הלחץ בתוך הריאות גדל ← אוויר יוצא החוצה. זהו תהליך פסיבי משום שהוא נוצר כתוצאה מהרפיה של שרירים.

עמ' 24

הנשימה מתבצעת בפיקוחם של מרכזים עצביים (מרכז הנשימה) שבמוח המאורך. מרכזים אלה מכוונים את תדירותה ועומקה של הנשימה.

1. פעולת הנשימה היא פעולה קבועה ובלתי רצונית, עליה מפקח "מרכז הנשימה" הנמצא במוח המאורך (medulla oblongata) שבגזע המוח – מרכז זה מכוון את תדירות ועומק הנשימה ומורכב מקבוצת נוירונים, תאי עצב ארוכים המעצבבים את איברי הנשימה ותאי חישה. אלה מבקרים את ריכוזם של חומרים מסוימים בדם. אחד המדדים המשמעותיים שמשפיע על תהליך הנשימה הוא ריכוז הפחמן הדו חמצני בדם - עליה בריכוז CO2 תגרום למרכז הנשימה להגביר ולהעמיק את הנשימה, וירידה בריכוזו תגרום למרכז הנשימה להוריד את קצב הנשימה עד כדי הפסקה למספר שניות.

תאי החישה ממוקמים בכמה אזורים:

א. בארורצפטורים - קרום הפלאורה מכיל רצפטורי חישה (המגיבים ללחץ או מתח מכני). כשהמתח עולה, מועבר גירוי המורה על הפסקת השאיפה. מרכז הנשימה מעביר מידע לשרירי הנשימה לגבי עומק וקצב הנשימה.

ב. כמורצפטורים - קולטנים הנמצאים בקרוטיד ובאאורטה ומגיבים לגירויים כימיים. כאשר ריכוז ה-CO2 בדם עולה, רמת החומציות עולה גם היא, מידע זה נשלח למרכז הנשימה וכתוצאה מכך קצב הנשימה מוגבר ע"מ לסלק את ה-CO2.

2. עליית טמפ' הגוף - ככל שהטמפרטורה עולה כך שהתהליכים בגוף נעשים מהירים יותר ונהפוכו.

3. מקרום הפלאורה מגיע למרכז הנשימה מידע על מידת המתח בו. כשהמתח עולה, מועבר גירוי מעכב למרכז הנשימה. מנגנון זה הוא מנגנון הגנה בפני קריעת הריאה עקב נשימה עמוקה מדי. מרכז הנשימה מעביר מידע לשרירי הנשימה לגבי עומק וקצב הנשימה.

4. עליית חומציות הדם (pH) מעלה את קצב הנשימה וזאת משום שפחמן דו-חמצני מגיב עם מים ויוצר חומצה פחמתית. יותר חומצה פחמתית, כלומר, ירידה ב-pH. שינוי מאזן החומצה-בסיס (רמת ה-pH) בגוף האדם הינו מצב של סכנת חיים כתוצאה מהרס חלבונים (דנטורציה) ולכן נחשב לאחד מהמרכיבים במשולש המוות.

1. הגנה גרמית:

   • עצמות הפנים
   • צלעות ושרירים
   • סטרנום.

2. הגנה מפני מזהמים:

   • תאים ריסיים- תנועה מתמדת של הריסים כלפי חוץ.
   • ריר-לחלוח האוויר, איסוף וסילוק חלקיקים זעירים (שכבת המוקוס).
   • בלוטות וקשרי לימפה (בגרון ובבית החזה).

3. שיעול: רפלקס טבעי שמטרתו לסלק ליחה, גופים זרים וזיהומים מקנה הנשימה ומהריאות. מדובר במנגנון פיזיולוגי חשוב במערכת ההגנה של גוף האדם, אך שיעול מוגזם ומיותר עלול לפגוע באיכות החיים.

רפלקס השיעול מופעל ממערכת העצבים האוטונומית. בפעולת השיעול מצטבר אוויר בריאות תוך כדי חסימה זמנית של מוצא האוויר מן הגרון, בסביבת מיתרי הקול, וההתכווצות בו-זמנית של שרירי הבטן והחזה. ההתכווצות מעלה את לחץ האוויר בריאות וברגע שנפתח מוצא האוויר הוא פורץ מן הריאות במהירות גדולה (לפעמים עד 100 קמ"ש) ולרוב מוציא את הגורם הזר מחוץ לגוף.