درس الحركات التنفّسية والإيقاع التنفّسي: علوم الحياة والأرض السنة التاسعة

الفصل 8 في الكتاب الرسمي: التنفّس

في نهاية هذا الدرس أكون قادرًا على:

أصف حركات القفص الصدري والحجاب الحاجز أثناء الشهيق والزفير
أفسّر دخول الهواء وخروجه بتغيّر حجم القفص الصدري
أقيس الإيقاع التنفّسي وأفسّر تغيّره
أتعرّف طريق الهواء في المجاري التنفّسية

أستكشف ثمّ أستنتج

الوضعية

نموذج (ناقوس الرئتين): قارورة بلاستيكية مقطوعة القاع، في عنقها أنبوب على شكل Y يحمل بالونين صغيرين، وقاعها مغطّى بغشاء مطّاطي. عند جذب الغشاء إلى الأسفل ينتفخ البالونان، وعند دفعه إلى الأعلى ينكمشان.

ألاحظ

ماذا يمثّل كلّ جزء من النموذج؟
الجواب
القارورة: القفص الصدري؛ البالونان: الرئتان؛ الأنبوب: القصبة الهوائية والقصبتان؛ الغشاء: الحجاب الحاجز.
لماذا ينتفخ البالونان عند جذب الغشاء؟
الجواب
يزداد حجم القارورة فينخفض الضغط داخلها، فيدخل الهواء الخارجي إلى البالونين.
ماذا يمثّل جذب الغشاء ثمّ دفعه؟
الجواب
جذبه: الشهيق (الحجاب الحاجز ينقبض وينخفض)؛ دفعه: الزفير.

أستنتج

الشهيق حركة نشيطة: ينقبض الحجاب الحاجز فيتسطّح وينخفض، وتنقبض العضلات بين الأضلاع فترتفع الأضلاع وتتّجه إلى الأمام؛ يزداد حجم القفص الصدري فتتّسع الرئتان ويدخل الهواء. الزفير (في الراحة) حركة سلبية: ترتخي العضلات فيرتفع الحجاب الحاجز (قبّة) وتنخفض الأضلاع، ينقص حجم القفص الصدري فيخرج الهواء. شهيق + زفير = حركة تنفّسية. الإيقاع التنفّسي عدد الحركات في الدقيقة: 12 إلى 20 في الراحة عند البالغ، ويرتفع مع الجهد ويرتفع حجم الهواء المتجدّد.

1. طريق الهواء

يمرّ الهواء في المجاري التنفّسية حتّى يبلغ الحويصلات حيث تتمّ التبادلات الغازية

يدخل الهواء من الأنف إلى القصبة الهوائية ثمّ الرئتين حتّى الحويصلات

2. مقارنة الشهيق والزفير

	الشهيق	الزفير
الحجاب الحاجز	ينقبض، يتسطّح وينخفض	يرتخي ويرتفع (قبّة)
الأضلاع	ترتفع وتتّجه إلى الأمام	تنخفض
حجم القفص الصدري	يزداد	ينقص
حجم الرئتين	يزداد	ينقص
الهواء	يدخل	يخرج

3. الإيقاع والحجم

الحالة	الإيقاع (حركة/د)	حجم الهواء في كلّ حركة	الهواء المتجدّد في الدقيقة
الراحة	15	0,5 ل	7,5 ل
مشي	20	1 ل	20 ل
جري	35	2,5 ل	87,5 ل

عند الجهد يرتفع الإيقاع وتزداد سعة الحركات معًا، فيتضاعف حجم الهواء المتجدّد عدّة مرّات لتزويد العضلات بمزيد من O₂.

أحلّل وثيقة

حاول الإجابة قبل قراءة التحليل.

مثال 1حساب التهوية

تلميذ في الراحة: 16 حركة في الدقيقة، و0,5 لتر من الهواء في كلّ شهيق.

الحلّ خطوة بخطوة

حجم الهواء في الدقيقة ⁦= 16 × 0,5⁩.
⁦= 8⁩ لترات/د.
في ساعة: ⁦8 × 60 = 480⁩ لترًا.

✓ يتجدّد 8 لترات من الهواء في الدقيقة في الراحة.

مثال 2قياس الإيقاع

عدّت تلميذة حركاتها التنفّسية: في الراحة 4 حركات في 15 ث، وبعد الصعود في الدرج 9 حركات في 15 ث.

الحلّ خطوة بخطوة

الراحة: ⁦4 × 4 = 16/⁩د.
بعد الجهد: ⁦9 × 4 = 36/⁩د.
الإيقاع تضاعف أكثر من مرّتين.

✓ يرتفع الإيقاع التنفّسي مع الجهد لأنّ العضلات تحتاج إلى O₂ أكثر وتطرح CO₂ أكثر.

انتبه! أخطاء شائعة

✗ الهواء الداخل هو الذي ينفخ الصدر.يتّسع القفص الصدري أوّلًا بفعل العضلات، فيدخل الهواء نتيجة لذلك.

✗ الحجاب الحاجز يرتفع أثناء الشهيق.ينقبض وينخفض (يتسطّح) أثناء الشهيق، ويرتفع أثناء الزفير.

✗ الرئتان عضلات تنقبض لتطرد الهواء.الرئتان لا عضلات فيها؛ تتبعان حركات القفص الصدري والحجاب الحاجز.

ما يجب أن أحفظه

الشهيق: الحجاب الحاجز ينخفض والأضلاع ترتفع، يزداد حجم القفص الصدري فيدخل الهواء.
الزفير: ترتخي العضلات، ينقص الحجم فيخرج الهواء.
حركة تنفّسية = شهيق + زفير.
الإيقاع التنفّسي في الراحة 12 إلى 20 حركة/د.
مع الجهد يرتفع الإيقاع وسعة الحركات.