تبادلات گازی
🔔چرا نفس می کشیم؟
🔶نفس کشیدن، یکی از ویژگی های آشکار در بسیاری از جانوران است. ارسطو، معتقد بود که نفس کشیدن باعث خنک شدن قلب می شود. او نمی دانست که هوا خود مخلوطی از چند نوع گاز است. بنابراین هوای دمی و بازدمی را از نظر ترکیب شیمیایی یکسان میدانست.
🔶مقایسه هوای دمی و بازدمی نشان می دهد که این دو هوا با هم متفاوتاند. هوای دمی، اکسیژن بیشتری دارد اما در هوای بازدمی، کربن دی اکسید نسبت به هوای دمی بیشتر است. بنابراین، اهمیت فرایند تنفس از آنچه که ارسطو می پنداشت فراتر است.
🔶درک این اهمیت، زمانی ممکن شد که آدمی توانست ارتباط دستگاه تنفس و دستگاه گردش خون را بیابد.دستگاه گردش خون، خون را از اندام های بدن جمع آوری می کند و به سوی شش ها میآورد. این خون که به خون تیره معروف است اکسیژنِ کم، اما کربن دی اکسید زیادی دارد. در شش ها خون، کربن دی اکسید را از دست می دهد و از هوا اکسیژن می گیرد و به خون روشن تبدیل می شود.
🔶خون روشن توسط دستگاه گردش خون به اندام ها و یاخته ها فرستاده می شود. به این ترتیب، همواره به یاخته های بدن، اکسیژن میرسد و کربن دی اکسید از آنها دور می شود. در فصل قبل دیدیم که یاخته ها چگونه مواد مغذی را به دست می آورند.انرژی مواد مغذی، مثل گلوکز، باید ابتدا به انرژی ذخیره شده در ATP تبدیل شود. واکنش خالصه شدهی این تبدیل، به این صورت است:
🔶این واکنش که تنفس یاختهای نام دارد، علت نیاز به اکسیژن را توجیه می کند. اما کربن دی اکسید چرا باید دور شود؟ یکی از علل زیان بار بودن کربن دی اکسید این است که می تواند با آب واکنش داده، کربنیک اسید تولید کند و pH را کاهش دهد.
🔶این تغییر pH باعث تغییر ساختار پروتئین ها می شود که می تواند عملکرد پروتئین ها را مختل کند. از آنجا که بسیاری از فرایندهای یاخته ای را پروتئین ها انجام می دهند؛ از بین رفتن عملکرد آنها اختلال گستردهای را در کار یاخته ها و بافت ها ایجاد می کند. در واقع، افزایش کربن دی اکسید، خطرناک تر از کاهش اکسیژن است.
🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷
🔔بخش های عملکردی دستگاه تنفس
از نظر عملکرد، می توان دستگاه تنفس را به دو بخش اصلی به نام های بخش هادی و بخش مبادلهای تقسیم کرد.
🔰بخش هادی: هدایت هوا – پاک سازی از ناخالصیها – گرم و مرطوب کردن هوا – تولید صدابخش هادی، از مجاری تنفسیای تشکیل شده است که هوا را به درون و بیرون دستگاه تنفسی هدایت می کنند و آن را از ناخالصی ها، مثل میکروب های بیماری زا و ذرات گرد و غبار، پاک سازی و نیز، گرم و مرطوب میکنند تا برای مبادله گازها با خون آماده شود. از بینی تا نایژک انتهایی به بخش هادی تعلق دارد.
🔶ابتدای مسیر ورود هوا در بینی، از پوست نازکی(اپیدرم و درم) پوشیده شده است که موهای آن، مانعی در برابر ورود ناخالصی های هوا ایجاد می کند. با پایان یافتن این پوست، مخاط مژک دار در بینی آغاز می شود که در سراسر مجاری هادی ادامه پیدا می کند. این مخاط، یاخته های مژک دار فراوان و ترشحات مخاطی دارد. در این ترشحات مواد ضد میکروبی وجود دارد. (ماده مخاطی چسبناک و آنزیم لیزوزیم)
🔶ترشحات مخاطی، ناخالصی های هوا را ضمن عبور به دام می اندازد. مژک ها با حرکت ضربانی خود، ترشحات مخاطی و ناخالصی های به دام افتاده در آن را به سوی حلق می رانند. در آنجا یا به دستگاه گوارش وارد شده، شیره معده آنها را نابود می کند یا به خارج از بدن هدایت می شوند.
🔶ترشحات مخاطی، هوا را مرطوب می کنند. مرطوب کردن هوا برای تبادل گازها ضرورت دارد. گازهای تنفسی تنها در صورتی که محلول در آب باشند، می توانند بین شش ها و خون مبادله شوند.در بینی، شبکهای وسیع از رگ هایی با دیوارهی نازک وجود دارد که هوا را گرم می کند. این شبکه به سطح درونی بینی بسیار نزدیک است، بنابراین آسیب پذیری بیشتری دارد و آسان تر از دیگر نقاط، دچار خون ریزی می شود.
🔶هوا با عبور از بینی، دهان، یا هر دو، به حلق وارد می شود. حلق، گذرگاهی است ماهیچه ای، که هم هوا و هم غذا از آن عبور می کند. انتهای حلق به یک دوراهی ختم می شود. دراین دوراهی، حنجره در جلو و مری در پشت قرار دارد.
🔶حنجره در ابتدای نای واقع است و در تنفس، دو کار مهم انجام می دهد. یکی آنکه دیوارهی غضروفی آن، مجرای عبور هوا را باز نگه می دارد و دیگر آنکه درپوشی به نام برچاکنای (اپی گلوت) دارد که مانع ورود غذا به مجرای تنفسی می شود.دیواره نای، حلقه های غضروفی شبیه به نعل اسب یا حرف C دارد که مجرای نای را همیشه باز نگه میدارند.
🔶دهانه غضروف (دهانه حرف C )به سمت مری قرار دارد. در نتیجه حرکت لقمه های بزرگ غذا در مری با مانعی رو به رو نمی شود. نای، در انتهای خود، به دو شاخه تقسیم می شود و نایژه های اصلی را پدید میآورد. (نایژه اصلی راست کوتاهتر و قطورتر است) هر نایژه اصلی به یک شش وارد شده، در آنجا به نایژه های باریکتر تقسیم می شود.
🔶همچنان که از نایژهی اصلی به سمت نایژه های باریکتر پیش میرویم، از مقدار غضروف کاسته می شود. انشعابی از نایژه که دیگر غضروفی ندارد، نایژک نامیده می شود. به علت نداشتن غضروف، نایژک ها می توانند تنگ و گشاد شوند. این ویژگی نایژک ها به دستگاه تنفس امکان می دهد تا بتواند مقدار هوای ورودی یا خروجی را تنظیم کند. آخرین انشعاب نایژک در بخش هادی، نایژک انتهایی نام دارد.
🔰بخش مبادله ای: مبادله هوا – مقابله با ناخالصی ها بخش مبادله ای، با حضور اجزای کوچکی به نام حبابک مشخص می شود. نایژکی را که روی آن حبابک وجود دارد، نایژک مبادله ای می نامیم. نایژک مبادله ای در انتهای خود به ساختاری شبیه به خوشه انگور ختم می شود که از اجتماع حبابک ها پدید آمده است. هر یک از این خوشه ها را یک کیسه ی حبابکی می نامند. مخاط مژک دار در طول نایژک مبادلهای به پایان می رسد، بنابراین در محل حبابک ها، این مخاط وجود ندارد
🔶در حبابک ها، گروهی از یاخته های دستگاه ایمنی بدن به نامدرشت خوار (ماکروفاژها)مستقر شده اند. این یاخته ها، باکتری ها و ذرات گرد و غباری را که از مخاط مژک دار گریخته اند نابود می کنند. درشت خوارها یاخته هایی با ویژگی بیگانه خواری و توانایی حرکتاند. این یاخته ها، نه فقط در کیسه های حبابکیِ شش ها، بلکه در دیگر نقاط بدن نیز حضور دارند.
🔶هنگام نفس کشیدن، حجم کیسه های حبابکی تغییر می کند. لایه ی نازکی از آب، سطحی از حبابک را که در تماس با هواست پوشانده است، بنابراین حبابک به علت وجود نیروی کشش سطحی آب، در برابر باز شدن مقاومت می کند.
🔶ماده ای به نام عامل سطح فعال (سورفاکتانت) که از بعضی از یاخته های حبابک ها ترشح می شود، با کاهش نیروی کشش سطحی، باز شدن حبابک ها را آسان می کند. در بعضی از نوازدانی که زود هنگام به دنیا آمده اند، عامل سطح فعال به مقدار کافی ساخته نشده است و بنابراین به زحمت نفس میکشند
🔶اطراف حبابک ها را مویرگ های خونی فراوان، احاطه کرده اند و به این ترتیب، امکان تبادل گازها بین هوا و خون فراهم شده است. دیواره حبابک از دو نوع یاخته ساخته شده است. نوع اول، سنگفرشی و فراوان تر است. نوع دوم؛ با ظاهری کامالً متفاوت، به تعداد خیلی کمتردیده می شود و ترشح عامل سطح فعال را بر عهده دارد. درشت خوارها را جزء یاخته های دیواره حبابک، طبقه بندی نمی کنند.
🔶برای اینکه اکسیژن و کربن دی اکسید بین هوا و خون مبادله شوند، این مولکول ها باید از ضخامت دیوارهی حبابک ها و دیواره مویرگ ها عبور کنند. هر دو دیواره، از بافت پوششی سنگفرشی یک لایه ساخته شده اند که بسیار نازک است.
🔶در جاهای متعدد، بافت پوششی حبابک و مویرگ هر دو غشای پایهی مشترک دارند، در نتیجه مسافت انتشار گازها به حداقل ممکن رسیده است. منافذ بین سلول های سنگفرشی نوع اول سبب ارتباط حبابک ها با یکدیگر می شود.
🔶در هنگام عبور اکسیژن از حبابک به مویرگ های خونی، اکسیژن از ۲ تا سلول ، 1 نوع سلول (سنگفرشی) ،4 بار از غشا سلولی، از ۸ لایه فسفولیپیدی و از غشای پایه مشترک عبور می کند. البته برای ورود به گویچه های قرمز از یک غشا و دو لایه فسفو لیپیدی دیگر هم می گذرد.
🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷
🔔حمل گازها در خون
🔶کار دستگاه تنفس با همکاری دستگاه گردش خون، کامل می شود. خون، اکسیژن را به یاخته ها میرساند و کربن دی اکسید را از آنها می گیرد و به سمت شش ها می آورد تا از بدن خارج شود.با توجه به اینکه بخش اندکی از این گازها به صورت محلول در خوناب جابجا می شوند، بنابراین به ساز و کارهای دیگری برای حمل این مولکول ها در خون نیاز است.
🔶گویچه قرمز سرشار از هموگلوبین است. )هموگلوبین، پروتئینی است که از چهار زنجیره آمینواسیدی تشکیل شده است. هر رشته، به یک گروه غیرپروتئینی به نام هِم متصل است. هر گروه هِم یک اتم آهن دارد که می تواند به طور برگشت پذیر به یک مولکول اکسیژن متصل شود.
🔶(غلظت اکسیژن خونی که از قلب به شش ها می رود، کمتر از غلظت اکسیژن در هوای اطراف حبابک ها است، در نتیجه در شش ها اکسیژن به هموگلوبین می پیوندد و در مجاورت بافت ها، که غلظت اکسیژن به علت مصرف شدن توسط یاخته ها کاهش یافته است، اکسیژن از هموگلوبین جدا و به یاخته ها داده می شود. پیوستن کربن دی اکسید به هموگلوبین و یا گسستن از آن نیز تابع غلظت کربن دی اکسید است. در بافت ها، کربن دی اکسید به هموگلوبین متصل و در شش ها از آن جدا می شود
🔶کربن مونوکسید، مولکول دیگری است که می تواند به هموگلوبین متصل شود با این تفاوت که وقتی متصل شد، به آسانی جدا نمی شود. محل اتصال این مولکول به هموگلوبین، همان محل اتصال اکسیژن است. بنابراین کربن مونواکسید با اتصال به هموگلوبین، مانع پیوستن اکسیژن می شود و چون به آسانی جدا نمی شود ظرفیت حمل اکسیژن را در خون کاهش می دهد.
🔶این وضعیت ممکن است چنان شدید باشد که به مرگ منجر شود. از این رو کربن مونواکسید گاز سمی به شمار میرود. تنفس این گاز باعث مسمومیت می شود و به گاز گرفتگی شهرت دارد.بیشترین مقدار حمل اکسیژن در خون به وسیله هموگلوبین انجام می شود، اما هموگلوبین در ارتباط با حمل کربن دی اکسید نقش کمتری دارد.
🔶بیشترین مقدار کربن دی اکسید به صورت یون بیکربنات در خون حمل می شود. در گویچه قرمز، آنزیمی به نام کربنیک انیدراز هست که کربن دی اکسید را با آب ترکیب می کند و کربنیک اسید پدید میآورد.کربینک اسید به سرعت به یون بیکربنات و هیدروژن تجزیه می شود. یون بیکربنات از گویچه قرمز خارج و به خوناب وارد می شود. با رسیدن به شش ها، کربن دی اکسید از ترکیب یون بیکربنات آزاد می شود و از آنجا به هوا انتشار می یابد.
پیوستن کربن دی اکسید و اکسیژن به هموگلوبین و یا گسستن از آن تابع غلظت آن ها است. در بافت ها، کربن دی اکسید به هموگلوبین متصل و اکسیژن از آن جدا و در شش ها اکسیژن به هموگلوبین متصل و کربن دی اکسید از آن جدا می شود.
🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷🔶🔷
نکات کنکوری📝
🔰چرا نفس می کشیم؟
📌 ارسطو معتقد بود که نفس کشیدن (هوای دمی) باعث خنک شدن قلب میشود.
📌ارسطو نمی دانست که هوا خود مخلوطی از چند نوع گاز (O2 ، CO2 ، N2 و …) است. بنابراین هوای دمی و بازدمی را از نظر ترکیب شیمیایی یکسان می دانست.
📌از نظر ارسطو هوای دمی و بازدمی از نظر ترکیب شیمیایی یکسان است.
📌نکته : درانسان هوای دمی اکسیژن بیشتری دارد اما در هوای بازدمی ، کربن دی اکسید نسبت به هوای دمی بیشتر است.
📌نکته : در هوای دمی و بازدمی میزان اکسیژن بیشتر از کربن دی اکسید است.
📌ارسطو نمی دانست که هوا خود مخلوطی از چند نوع گاز (O2 ، CO2 ، N2 و …) است. بنابراین هوای دمی و بازدمی را از نظر ترکیب شیمیایی یکسان می دانست.
📌 ارسطو از ارتباط صحیح بین دستگاه تنفس و دستگاه گردش خون اطالع نداشت.
📌ارسطو معتقد بود که نفس کشیدن (هوای دمی) باعث خنک شدن قلب میشود. منظور از نفس کشیدن ، وقوع فرایند دم (ورود هوا به ششها) است نه بازدم (خروج هوا از ششها).
📌 دستگاه گردش خون ، خون را از اندام های بدن جمع آوری میکند و به سوی شش ها میآورد. این خون که به خون تیره معروف است اکسیژن کم ، اما کربن دی اکسید زیادی دارد.
📌 در ششها خون ، کربن دیاکسید را از دست می دهد و از هوا اکسیژن میگیرد و به خون روشن تبدیل میشود.
📌 خون روشن توسط دستگاه گردش خون به اندام ها و یاخته ها فرستاده می شود.
📌انرژی مواد مغذی ، مثل گلوکز ، باید ابتدا به انرژی ذخیره شده در ATP تبدیل شود. در این فرایند گلوکز ، اکسیژن ، فسفات و ADP مصرف شده و کربن دی اکسید ، آب و ATP تولید میشود. (تنفس یاخته ای هوازی)
📌نکته : در جانداران یوکاریوتی محل وقوع تنفس سلولی هوازی درون میتوکندری است.
📌 کربن دی اکسید تولید شده طی تنفس یاخته ای ، میتواند با آب واکنش دهد و کربنیک اسید تولید کند و در نهایت سبب کاهش pH مایعات بدن شود. این تغییر pH باعث تغییر ساختار پروتئین ها میشود که می تواند عملکرد پروتئین ها را مختل میکند.
📌 بسیاری از فرایندهای یاخته ای توسط پروتئین ها انجام می شود ؛ از بین رفتن عملکرد پروتئین ها اختلال گسترده ای در کار یاخته ها و بافت ها ایجاد میکند.
📌پژوهش های دانشمندان (نههه ارسطو) در ابتدا ، وجود سه گاز نیتروژن ، اکسیژن و کربن دی اکسید را در هوا نشان داد.
📌 بررسی ارتباط بین دستگاه ها و اندام ها ، نوعی کلنگری است.
📌بخشی از انرژی ذخیره شده در مواد غذایی به صورت گرما آزاد می شود.
📌 گروهی از جانداران تنفس بیهوازی دارند. در نوعی از تنفس بیهوازی اکسیژن مصرف نمی شود و CO2 تولید نمی گردد.
📌نکته : طی تنفس سلولی هوازی : مصرف گلوکز + O2 + ADP + P – تولید CO2 + آب + ATP + گرما
📌نکته : طی تنفس بی هوازی : مصرف گلوکز + ADP + P – تولید ATP + نوعی ماده آلی خاص + گرما
📌توجه : انواع تنفس را در زیست دوازدهم برای شما کامل آورده ام. مبحث تنفس خیلی مهم است که در کتاب زیست دوازدهم با تمرین بر مطالب مسلط میشوید
📌 همه جانداران (یوکاریوت + پروکاریوت) – باکتری اند امک غشادار ندارد.در باکتری میتوکندری (اندامک دو غشایی) وجود ندارد.
📌نکته : در جانداران یوکاریوتی بخش عمده ATP درون میتوکندری (اندامک دوغشایی – غشای داخلی چین خورده) تولید می شود.
📌در انسان (نوعی جاندار یوکاریوتی) ، گلبول قرمز بالغ میتوکندری ندارد. در گلبول قرمز بالغ تنفس از نوع بیهوازی است و محل تولید ATP سیتوسل است.
📌 محل تولید ATP درون سلول است نه بیرون سلول.
📌تولید ATP در تنفس سلولی + تولید ATP در حضور کراتین فسفات + تولید ATP در حین فتوسنتز – در نوعی از تنفس سلولی بی هوازی ، در فرایند تولید ATP در حضور کراتین فسفات و تولید ATP در حین فتوسنتز ، CO2 تولید نمیشود.
📌 ATP + CO2 + آب + گرما – عبور CO2 از عرض غشا طی انتشار ساده و بدون حضور پروتئین (کانال + پمپ و …) رخ میدهد.
📌 ATP + CO2 + آب + گرما – افزایش کربن دی اکسید ، خطرناک تر از کاهش اکسیژن است.
📌 جانوران + گیاهان انگل (سس و گل جالیز) + قارچ ها + گروهی از آغازیان (پارامسی) + گروهی از باکتری ها (اکلای) در سلول زنده ، انرژی موجود در مواد مغذی طی تنفس یاختهای درون ATP ذخیره شده و سپس برای انجام فرایندهای یاخته ای مصرف می شود.
📌 تنفس یاخته ای در همه جانداران – در جانداران بی هوازی ، در غیاب اکسیژن (بدون نیاز به اکسیژن) ، از تجزیه ناقص گلوکز مقدار کمی ATP تولید می شود. در جانداران هوازی در حضور اکسیژن ، از تجزیه کامل گلوکز مقدار فراوانی ATP تولید می شود.
📌 رگهای وارد کننده خون به ششها ، حامل خون تیره (پر از CO2 )هستند. رگ های خارج کننده خون از شش ها ، حامل خون روشن (پر از O2 )هستند.
📌 نفس کشیدن ، یکی از ویژگیهای آشکار در بسیاری از (نههه همه) جانوران است.
📌 دستگاه گردش خون و دستگاه تنفس و کلیه در حفظ pH خون در محدوده ثابتی نقش دارند.
📌 عوامل تغییر دهنده میزان CO2 خون :
عوامل افزایش دهنده CO2 خون : افزایش تنفس سلولی هوازی + افزایش فعالیت بدنی + افزایش غلظت هورمون های آزاد کننده هورمون محرک تیروئید در خون + افزایش هورمون های تیروئیدی + اپینفرین و نوراپی نفرین در خون
عوامل کاهش دهنده CO2 خون : فعالیت آنزیم انیدرازکربنیک در غشای گلبول قرمز (تبدیل CO2 به اسید کربنیک) + ششها + کبد (ترکیب کربن دی اکسید با آمونیاک و تولید اوره)
📌 نکته : شش ها سبب افت CO2 در خون میشوند اما نمی توانند سبب تغییر در ساختار CO2 شوند.
📌 آنزیم انیدرازکربنیک و آنزیم اوره ساز در کبد: کاهنده CO2 خون
📌 آنزیم ها جایگاه فعال دارند اما هورمون ها جایگاه فعال ندارند.
📌 آنزیمها همیشه فعالیت اختصاصی دارند (نهههه در مواردی)
📌 برم تیمول بلو رقیق و آب آهک ، معرف های CO2 هستند نه نیتروژن و اکسیژن.
📌 آب آهک ابتدا بی رنگ است پس از مدتی بر اثر واکنش دادن با CO2 ، شیری رنگ می شود.
📌 برم تیمول بلو (از اسمش تابلو است) ابتدا آبی رنگ است نه زرد رنگ- بعد از واکنش دادن با CO2 زرد رنگ میشود.
🔰بخش های عملکردی دستگاه تنفس(بخش هادی)
📌 بخش هادی دستگاه تنفس ، از مجاری (نههه یک مجرا) تنفسی تشکیل شده است که هوا را به درون و بیرون دستگاه تنفسی هدایت میکنند.
📌 وظایف بخش هادی : هدایت هوا به درون و بیرون دستگاه تنفسی + پاکسازی هوای دمی از ناخالصی ها ، مثل میکروب های بیماری زا و ذرات گرد و غبار + گرم و مرطوب کردن هوای دمی (آماده شدن هوا برای مبادله)
📌 نکته : ابتدای مسیر عبور هوا در بینی ، از پوست نازکی پوشیده شده است که موهای آن ، مانعی در برابر ورود ناخالصیهای هوا ایجاد می کند. (ابتدای بینی ماده مخاطی و مژک ندارد.)
📌 بخش اعظم سطح مجاری هادی توسط ماده مخاطی (چسبنده + دارای لیزوزیم ضد باکتری + مرطوب کننده هوای دمی) پوشیده شده است. (سطح ابتدای بینی مو داشته و ماده مخاطی و مژک ندارد.)
📌 مو ساختار سلولی ندارد و ماده مخاطی و لیزوزیم ترشح نمیکند.
📌 یاخته های پوششی ابتدای بینی و دیواره مویرگ و رگ آن مژک ندارند و ماده مخاطی و لیزوزیم ترشح نمیکنند.
📌 با پایان یافتن پوست نازک مودار در بینی ، مخاط مژکدار (دارای مژک + در تماس با ماده مخاطی لیزوزیمدار) در بینی آغاز شده و در سراسر مجاری هادی ادامه پیدا می کند.
📌 نکته : بخش اعظم بینی (به غیر از ابتدای بینی) ، نای و نایژه ها ،نایژک و نایژک انتهایی ، دارای لایه مخاطی مژکدار بوده و توسط ماده مخاطی (با ضخامت متفاوت + لیزوزیم دار) پوشیده شده است.
📌 ترشحات مخاطی ، ناخالصی های هوا را ضمن عبور به دام می اندازند. مژک ها با حرکات ضربانی خود ، ترشحات مخاطی و ناخالصی های به دام افتاده در آن را به سوی حلق میرانند. در آنجا یا به دستگاه گوارش وارد شده ، شیره معده آنها را نابود می کند یا به خارج از بدن هدایت می شوند.
📌 ماده مخاطی با مژک ها (زوائد) در تماس است . یاخته های مژکدار مذکور متعلق به بافت پوششی بوده و مستقر بر غشای پایه هستند. )فضای بین یاختهای اندک + یاخته ها چسبیده به یکدیگر
📌 برای مثال در نای مژک ها ابتدا رو به پایین حرکت کرده و سپس با حرکت ضربانی رو به بالا (حلق) حرکت میکنند و ماده مخاطی و ناخالصی های موجود در آن را به سمت حلق می رانند.
📌 ترشحات مخاطی و ناخالصیهای به دام افتاده در مجاری تنفسی ، پس از رانده شدن به سوی حلق ، در آنجا یا به دستگاه گوارش وارد شده ، شیره معده (ترشحات لایه مخاطی معده) آنها را نابود می کند یا به خارج از بدن هدایت می شوند.
📌 شبکه وسیع از رگ هایی با دیواره نازک⇐ در رگها بافت پوششی سنگفرشی وجود دارد که یاخته های آن به یکدیگر چسبیده اند.
📌 شبکه وسیع از رگ هایی با دیواره نازک ⇐ این شبکه به سطح درونی بینی بسیار نزدیک است. بنابراین بسیار آسیب پذیری بیشتری دارد و آسان تر از دیگر نقاط ، دچار خون ریزی میشود.
📌 حلق در بخش پایینی خود به نای و مری ختم می شود. قطر نای (تقریباً) ثابت است (چون حلقه های C شکل غضروفی دارد.) قطر مری حین عبور غذا زیاد می شود.
📌 در ناحیه گردن (پایینتر از حلق) نای (دارای حلقه غضروفی C شکل) جلوی مری قرار گرفته است.
📌 حنجره در ابتدا ی نا ی واقع است و در تنفس، دو کار مهم انجام می دهد :1 -دیوارۀ غضروف ی آن، مجرای عبور هوا را باز نگه می دارد .
📌 درپوشی به نام برچاکنا ی (اپی گلوت) دارد که مانع ورود غذا به مجرای تنفس ی می شود.
📌 بخشهای حنجره : 1 -برچاکنای (اپی گلوت) 2 -پرده صوتی – اپیگلوت در بالای حنجره قرار داشته و هنگام عبور لقمه غذایی از حلق ، راه نای را بسته و از ورود غذا به نای جلوگیری میکند.
📌 جایگاه دقیق اپی گلوت در شکل کتاب درسی آمده است.
📌 حلقه C شکل (نعلی شکل) موجود در دیواره نای از جنس غضروف است. غضروف متعلق به بافت پیوندی بوده بنابراین در غضروف ، یاخته ، رشتههای پروتئینی (کالژن + الاستیک و …) و ماده زمینه ای انعطاف پذیر وجود دارد.
📌 ترکیب : لایه مخاطی ، ماده مخاطی ، مژک های تنفسی ، اثر شیره معده بر میکروب و … متعلق به نخستین خط دفاعی هستند.
📌 نکته : همچنان که از نایژۀ اصلی به سمت نایژه های باریک تر پیش می رویم، از مقدار غضروف کاسته می شود. انشعابی از نایژه که دیگر غضروفی ندارد، نایژک نامیده میشود.
📌 متن کتاب : به علت نداشتن غضروف، نا یژکها میتوانند تنگ و گشاد شوند. این ویژگی نایژک ها به دستگاه تنفس امکان می دهد تا بتواند مقدار هوای ورودی یا خروجی را تنظیم کند. آخرین انشعاب نایژک در بخش هادی، نای ژک انتهایی نام دارد.
📌 تذکر : نایژک انتهایی جزء بخش هادی است نه مبادله ای.
📌 نکته : نایژک و حبابک ، غضروف ندارند.
📌 بخش هادی دستگاه تنفس (بینی + نای + نایژه + نایژک + نایژک انتهایی)
📌 نایژکها غضروف نداشته و در تنظیم ورود و خروج هوا نقش دارند.
📌 ماده مخاطی ستبب مرطوب شتدن گازهای تنفستی میشتود. مرطوب کردن هوا برای تبادل گازها ضترورت دارد. گازهای تنفستی در صتورتی که محلول در آب باشند ، میتوانند بین ششها و خون مبادله شوند.
📌 در مخاط نای سلولهای استوانهای وجود دارد. طبق شکل کتاب گروهی از این سلولها مژک دارند و گروهی فاقد مژک هستند.
📌 گروهی از یاخته های استوانه ای مژک ندارند.
📌 یاخته های استوانهای لایه مخاطی نای ، با غشای پایه و ماده مخاطی )دارای مواد ضد میکروبی( در تماس هستند.
📌 نایژه اصلی + نایژه فرعی + نایژک + نایژک انتهایی – همگی دارای لایه مخاطی مژکدار هستتند و با حرکت ضتربانی خود ستبب رانده شدن ماده مخاطی و ناخالصیها به سمت حلق میشوند.
📌 نایژک ، غضروف ندارد.
📌 حبابک و نایژک مبادلهای جزء بخش هادی نیست بلکه جز بخش مبادلهای است.
📌 بینی و ابتدای نای درون قفسه سینه نیست. قفسه سینه بخش محوری اسکلت بوده که در حفاظت از ششها و قلب نقش دارد.
📌 قطر نای و نایژه اصلی همیشه ثابت است.
📌 اپینفرین و نوراپی نفرین هورمون هایی (پیکهای شیمیایی دور بردی) هستند که سبب افزایش قطر نایژک ها و باز شدن آنها می شوند.
📌 نکته : نایژک انتهایی بخش انتهایی در بخش هادی است. نایژک مبادله ای هوای دمی را بی فاصله (مستقیما) به درون حبابک ها ارسال می کند.
📌 نایژک مستقیما از انشعاب یافتن نایژه فرعی ایجاد می شود.
📌 نکته : نایژک انتهایی از انشعاب یافتن نایژک قبلی خود (نه نایژه فرعی) ایجاد میشود.
📌 نایژک انتهایی مژک و لایه مخاطی دارد اما غضروف ندارد. نایژک انتهایی از قبل خود به نایژک متصل است و از جلو به نایژک مبادله ای متصل است. نایژک مبادله ا ی (که متعلق به بخش مبادله ای است نههه هادی) به حبابک متصل است نه نایژک انتهایی.
📌 نایژک مبادله ای جزو بخش مبادلهای است نه هادی.
📌 تذکر مهم : هیچکدام از نایژک های بخش هادی به حبابک متصل نیستند.
📌 اگر به شکل کتاب درسی خوب دقت کنید، متوجه می ش وید که قطر مجرای نایژه اصلی سمت راست در مقایسه با نایژه اصلی سمت چپ، بیشتر است. )قطر نایژه های اصلی با یکدیگر فرق دارد.(
📌 طول نایژه اصلی چپ بیشتر از طول نایژه اصلی راست است.
📌 نایژه اصلی وارد شده به شش چپ طول بیشتر و قطر کمتری نسبت به نایژه اصلی وارد شده به شش راست دارد.
📌 نکته مهم : شش سمت راست دو شیار و 3 لوب دارد اما شش سمت چپ یک شیار و دو لوب دارد.
📌 در حنجره اپی گلوت نسبت به تارهای صوتی (عامل ایجاد کننده صدا) در سطح بالاتری قرار گرفته است.
📌 لایه زیر مخاط دارای غدد ترشحی است. بخش اعظم این لایه توسط غضروف C شکل احاطه شده است.
📌 بخش بیرون غضروف C شکل با لایه پیوندی بیرونی در تماس است. لایه درونی (لایه مخاطی) دارای مژک بوده و با ماده مخاطی در تماس است.
📌 غضروف C شکل- غدد برون ریز درون لایه زیرمخاط قرار دارند. این غدد با فاصله از هم قرار گرفتهاند و ترشحات آنها به درون مجاری تنفسی ریخته میشود.
📌 در بخش هادی ، ماده مخاطی ، لیزوزیم ، گلبول های سفید موجود در دیواره ، ماکروفاژ ، یاخته دندریتی و … در حفاظت نقش دارند.
📌 ابتدای بینی مو وجود دارد نه مژک.
📌 بخش اعظم بینی ، نای ، نایژه و نایژک – در بینی حرکت ضربانی مژک ها به سمت پایین (حلق) است. در سایر بخشها به سمت بالا (حلق) است.
📌 بخش های غضروفی در نای و نایژه ، با فاصله از یکدیگر قرار گرفتهاند.
📌 درون مری پشت توده غذایی انقباض ایجاد می شود. (حرکت کرمی)
📌 بالاتر از نای حلق وجود دارد. در حلق (حین بلع) ، اپیگلوت مانع از ورود غذا به درون نای میشود.
📌 در سمت بیرونی لایه غضروفی (C شکل = نعلی شکل) ، الیه پیوندی قرار دارد. در این بافت پیوندی کلاژن و رشته های الاستیک )پروتئین های با ضخامت متفاوت = پروتئین هایی متنوع( وجود دارد.
📌 در بخش ماهیچهای رگهای خونی ، رشته های عصبی (دندریت+ پایانه آکسون + آکسون) ، بافت پیوندی + یاختههای ماهیچهای (با قابلیت انقباض + دارای پروتئین های انقباضی) وجود دارد.
📌 درون لایه مخاطی و در ساختار غده ترشحی بافت پوششی وجود دارد. در بافت پوششی یاخته ها به یکدیگر نزدیک بوده و مستقر بر غشای پایه هستند
📌 در لایه مخاطی (بافت پوششی + غشای پایه + بافت پیوندی سست) و لایه زیر مخاطی ، بافت پیوندی سست وجود دارد. در بافت پیوندی فضای بین سلولی زیاد است.
📌 در همه لایه ها بافت پیوندی وجود دارد. بافت پیوندی (سست ، متراکم ، غضروف ، استخوان) دارای کالژن و رشته های الاستیک ، ماده زمینه ای و سلول (با فاصله) است.
📌 غدد ترشحی در لایه زیرمخاط c ،ترشحات خود را از طریق مجرا (نههه خون) بر روی الیه مخاطی می ریزد.
📌 در لایه مخاطی ، یاختههای مژکدار با مصرف انرژی زیستی (مانند ATP )مواد زائد ، ناخالصی ها و ماده مخاطی را به سمت حلق ارسال میکنند.
📌 گروهی از یاخته های استوانه ای نای ، دارای مژک هستند نه همه آنها.
📌 در انسان (و هر جانوری با گردش خون بسته)، خون درون رگ جریان دارد بنابراین در این انسان و هر جانوری با گردش خون بسته خون تنها با دیواره داخلی قلب و رگ در تماس است و خون به طور مستقیم با سایر یاختههای بدن فرد در تماس نیست.
📌 در نای حلقه غضروفی C شکل وجود دارد. دهانه غض رو ف به سمت مری است. در نتیجه حرکت لقمههای بزرگ غذا در مری با مانعی روبه رو نمیشود
📌 لایه مخاطی از بیرون (نههه داخل) با لایه زیرمخاط در تماس است. لایه زیرمخاط بافت پیوندی سست دارد. در بافت پیوندی سست میزان ماده زمینهای زیاد است.
📌 بخش غضروفی ، یاخته هایی با قابلیت انقباض (ماهیچهای) ندارد
📌 لایه مخاطی – از این لایه مژکهای فراوان (زوائد کوتاه) به درون ماده مخاطی چسبنده و لیزوزویم دار ، فرستاده شده است.
📌 لایه زیر مخاط و لایه بیرونی به لایه غضروفی (عامل بازنگهدارنده) اتصال یافته است. لایه مخاطی مستقیما به لایه غضروفی متصل نیست.
📌 درون لایه زیرمخاطی غدد ترشحی برون ریز وجود دارد.
📌 غدد ترشحی در لایه زیرمخاط قرار دارند.
📌 نکته : منشا ترشحات مری : غدد موجود در لایه زیرمخاط + یاختههای ترشحی لایه مخاطی
🔰بخش مبادله ای
📌 نایژک مبادله ای (نه انتهایی) به حبابک و کیسه حبابکی ختم میشود. نایژک غضروف ندارد اما مخاط مژک دار دارد.
📌 در هر کیسه حبابکی تعداد زیادی حبابک بر روی نایژک مبادلهای قرار گرفتهاند. اندازه حبابک ها متنوع است.
📌 اگر به دقت به شکل کتاب درسی نگاه کنید در بخش بالایی نایژک مبادله ای (کمی قبل از ساختار خوشه انگوری) 2 کیسه هوایی(حبابک) با اندازه متفاوت وجود دارد که فقط بخشی از نایژک مبادله ای را پوشانده اند نه همه آن بخش را .
📌 آخرین خط دفاع غیر اختصاصی در حبابک حضور دارد : ماکروفاژ (درشت خوار) . در حبابک ها، گروهی از یاخته های دستگاه ایمنی بدن به نام درشت خوار)ماکروفاژ( مستقر شده اند. این یاخته ها، باکتری ها و ذرات گرد و غبار ی را که از مخاط مژکدار گریختهاند نابود می کنند. درشتخوارها یاخته هایی با ویژگی بیگانه خواری و توانایی حرکت اند. این یاخته ها، نه فقط در شش ها، بلکه در دیگر نقاط بدن نیز حضور دارند.
📌 نکته : درشت خوارها و سایر بیگانه خوارها متعلق به دومین خط دفاعی بدن هستند.
📌 باکتری زنده است و دارای DNA ، تنفس سلولی (مصرف گلوکز و تولید ATP ، (تقسیم یاختهای ، پروتئینسازی و … است.
📌 در بیگانهخوارها (ماکروفاژ ، نوتروفیل ، مونوسیت ، یاخته دندریتی و …) اندامک لیزوزوم (اندامک لیزوزوم را با آنزیم لیزوزیم اشتباه نگیرید!!!) به فراوانی وجود دارد. آنزیم های لیزوزومی باکتری ها و ذرات بلعیده شده را هضم میکنند. (گوارش درون سلولی)
📌 انواع یاخته های موجود در دیواره حبابک : 1 -سنگفرشی تک لایه (فراوان تر) 2 -نوعی بافت پوششی با ظاهری کاملا متفاوت از نوع اول (تعداد کمتر)
📌 نکته : یاخته نوع دوم ، عامل سطح فعال (سورفاکتانت) را در سطحی که مجاور هواست (نه سطحی که به غشای پایه چسبیده است) ترشح می کند.
📌 در دیواره حبابک دو نوع بافت پوششی (با ظاهری کامال متفاوت) وجود دارد.
📌 ماکروفاژها وظیفه بلعیدن ذرات خارجی و باکتری و گرد و غبار را برعهده دارند. ماکروفاژها متعلق به دیواره حبابک نیستند. یاخته های پوششی دیواره حبابک (نوع 1 و 2 )توانایی بیگانه خواری ندارند.
📌 در حین دم هوا وارد شش ها و حبابک ها شده و حجم آنها افزایش مییابد. در طی بازدم هوا از حبابک ها خارج شده و حجم آنها کاهش مییابد.
📌 در حین دم هوا وارد حبابک می شود (نه بازدم)- ماده ای به نام عامل سطح فعال (سورفاکتانت) که از بعضی یاختههای حبابک ها (یاخته نوع 2 = تعداد کمتر از نوع 1 ) ترشح میشود، با کاهش نیروی کشش سطحی، باز شدن حبابک ها را آسان می کند
📌 عامل سطح فعال (سورفاکتانت) توسط یاخته نوع 2 دیواره حبابک ساخته شده و در سطحی که مجاور هواست ترشح میشود. (نه سطحی که مجاور غشای پایه است)
📌 در بعضی از (نه همه) نوزادانی که زودهنگام به دنیا آمده اند، عامل سطح فعال (سورفاکتانت) به مقدار کافی ساخته نشده است و بنابرای ن به زحمت نفس می کشند.
📌 در بعضی از (نه همه) نوزادانی که زودهنگام به دنیا آمده اند، عامل سطح فعال (سورفاکتانت) به مقدار کافی ساخته نشده است (نهه اصال ساخته نشده باشد) و بنابراین به زحمت نفس میکشند.
📌 نکته : تعداد کمی از یاختههای دیواره حبابک (نوع 2 )از اواخر دوران جنینی تا پایان عمر ، سورفاکتانت ترشح میکنند.
📌 یاخته های دیواره حبابک از سطح زیرین خود با غشای پایه (پروتئین های رشتهای + گلیکوپروتئین) و از سطح رویی خود با سورفاکتانت و لایه نازک آب پوشاننده درون حبابک در تماس هستند
📌 خاط مژک دار در طول نایژک مبادله ای به پایان م یرسد، بنابراین در محل حبابک ها، این مخاط وجود ندارد.
📌 با توجه به شکل کتاب درسی در بعضی از دیواره حبابک ها من افذی وجود دارد. این منافذ محل عبور هوا (حتی میکروب و ماکروفاژ) از یک حبابک به حبابک دیگر اند. یاخته نوع 2( ترشح کننده سورفاکتانت) ، نسبت به یاخته نوع 1( بیشترین یاخته حبابک) ، کوچکتر است.
📌 در جاهای متعدد (نه همه)، بافت پوششی حبابک و مویرگ هر دو غشای پایۀ مشترک دارند؛ درنتیجه مسافت انتشار گازها به حداقل ممکن رسیده است.
📌 مسیر عبور اکسیژن : 1 -اکسیژن ابتدا در لایه نازک آب درون حبابک حل میشود. 2 -اکسیژن محلول از غشاهای یاخته پوششی دیواره حبابک (نوع 1 )عبور می کند. 3 -اکسیژن پس از عبور از غشای پایه و عبور از یاخته پوششی (سنگفرشی تک لایه) دیوارۀ مویرگ وارد جریان خون می شود.
📌 نکته : اکسیژن پس از ورود به حبابک ابتدا در آب محلول می شود بعد از یاختههای حبابک عبور میکند.
📌 یاخته های مبادله کننده گازهای تنفسی (یاخته نوع 1 )و یاختههای دیواره مویرگ خونی ، سنگفرشی تک الیه و مستقر بر غشای پایه هستند .
📌 در غشای پایه سلول و پروتئینسازی (تنفس سلولی ، ATP سازی ، تقسیم سلولی ، رونویسی ، همانندسازی ، DNA ، ژن و …) وجود ندارد.
📌 از درون حبابک خون عبور نمیکند. مویرگ اطراف حبابک قرار دارد. مویرگ درون حبابک نیست.
📌 یاخته سنگفرشی دیواره حبابک + یاخته سنگفرشی دیواره مویرگ – در هر دو هسته ای پهن در وسط یاخته (بخش پهن یاخته) قرار دارد.
📌 یاخته های نوع 1( سنگفرشی تک لایه) نقش اصلی در تبادل گازهای تنفسی دارند.
📌 در دیواره یاختههای حبابک ، منفذ وجود ندارد. در بین یاختههای نوع 1 حبابک منفذ وجود دارد.
📌 در غیاب سورفاکتانت نیروی کشش لایه نازک آب در حبابک حفظ شده و در حین دم حبابکها به خوبی باز نمی شوند و حجم پذیری آنها افت میکند. (در این شرایط حجم هوای باقی مانده کاهش می یابد)
📌 حبابک ها در طول و انتهای نایژک مبادله ای قرار دارند.
📌 ترشح عامل سطح فعال توسط یاخته پوششی نوع 2 حبابک انجام می شود.
📌 نایژک ، مژک و ماده مخاطی دارد اما غضروف ندارد.
📌 پوست ابتدای بینی مژک ندارد.
📌 ماکروفاژ متعلق به بافت پیوندی است و بر روی غشای پایه (شبکه ای از پروتئینها و گلیکوپروتئین ها) قرار ندارد.
📌 درون حبابک ، ماکروفاژ وجود دارد. ماکروفاژ حین بلعیدن (فاگوسیتوز) ذرات خارجی و میکروب ها ، واکوئول غذایی تشکیل می دهد. تعدادی لیزوزوم به واکوئول غذایی متصل شده و در آینده محتویات واکوئول غذایی هضم میشود.
📌 یاخته نوع یک نقش اصلی در تبادل گازهای تنفسی دارد. یاخته نوع 2 با ترشح سورفاکتانت نقش خود را ایفا می کند.
📌 درون حبابک مژک ، ماده مخاطی و غضروف و مو وجود ندارد.
📌 یاخته های نوع 2( سورفاکتانتساز) به صورت پراکنده و با فاصله از یکدیگر قرار دارند.
📌 یاخته نوع 1( سنگفرشی تک لایه) طبق شکل کتاب این یاخته ها پهن ، تک هسته ای ، نزدیک به یکدیگر و مستتقر بر غشای پایه هستند.
📌 حدفاصل گروهی از (نه همه) یاختههای نوع یک ، منفذ وجود دارد.
📌 ماکروفاژ ذرات خارجی ، گرد و غبار و میکروبها را میبلعد. ماکروفاژ جزء دیواره حبابک نیست.
📌 نایژک در تنظیم هوای ورودی و خروجی نقش دارد.
📌 نایژک مبادلهای (نه حبابک) دارای ماده مخاطی و مژک است. مژک ، ماده مخاطی و ناخالصیهای به دام افتاده را به سمت حلق ارسال میکند.
📌 نایژک تحت تاثیر ترشتتحات بخش مرکزی غده فوق کلیه (اپینفرین و نوراپینفرین) قرار میگیرد. اما حبابک خیر.
📌 مخاط مژکدار در نایژک مبادلهای به پایان میرسد.
📌 یاخته های دیواره حبابک (نوع 1 + نوع 2 )و ماکروفاژ با مایع درون حبابک در تماس هستند. نمیتوان گفت همگی توسط مایع درون حبابک کامل در برگرفته شده اند.
📌 اغلب یاخته های دیواره حبابک با دیواره مویرگ غشای پایه مشترک دارند. ماکروفاژ به غشای پایه مشترک متصل نیست.
📌 ماکروفاژ جزو دیواره حبابک نیست. ماکروفاژ و یاخته های دیواره حبابک با لایه نازکی از آب و سورفاکتانت (دو نوع مایع ) در تماس هستند
📌 هوای مرده در بخش هادی وجود دارد. در بخش مبادله ای (نایژک مبادله ای و حبابک) هوای مرده وجود ندارد. (در ادامه فصل در کتاب درسی مفهوم و جایگاه هوای مرده آمده است.)
📌 گلبول قرمز اکسیژن را حمل میکند. هوای جاری ورودی به حبابک مملو از اکسیژن است. اکسیژن از دیواره حبابک و مویرگ عبور کرده و در نهایت وارد خون می شود. بخش اعظم اکسیژن توسط گلبول قرمز (هموگلوبین آن) حمل میشود.
📌 درون یاخته های هستهدار انسان ، DNA وجود دارد. درون DNA رمز (دستور) ساخته شدن پروتئینها ، آنزیمها و … وجود دارد.
📌 خون نوعی بافت پیوندی است. منشا ماکروفاژ ، مونوسیت (نوعی یاخته خونی) بوده که از خون خارج شده است. بنابراین ماکروفاژ و خون هر دو متعلق به بافت پیوندی هستند. در بافت پیوندی ماده زمینهای وجود دارد.
📌 ماکروفاژ یاخته در خارج از خون ایجاد می شود نه درون خون. ماکروفاژ در خون حضور ندارد و بیگانه خواری است که خارج از خون فعالیت میکند.
📌 یاخته گلبول قرمز بالغ ، کروی شکل است که از طرفین فرو رفته است (مقعر الطرفین) . گلبول قرمز هیچگاه وارد حبابک نمی شود.
📌 تنظیم هوای ورودی توسط نایژک انجام می شود نه بخش حبابک.
📌 در انسان و بسیاری از جانوران گلبول قرمز بالغ ه سته ندارد.
📌 گلبول قرمز بالغ در انسان و بسیاری از جانوران میتوکندری ندارد. همه ATP مورد نیاز خود را طی تنفس بیهوازی (بدون حضور اکسیژن = تخمیر) در سیتوسل (ماده زمینه ای سیتوپلاسم) خود تولید می کند
🔰حمل گازها در خون
📌 گلبول قرمز ظاهری کروی شکل دارد که از دو طرف ، حالت فرو رفته (مقعرالطرفین) دارد.
📌 گلبول قرمز در هنگام تشکیل در مغز قرمز استخوان ، هستۀ خود را از دست می دهد و سیتوپالسم آن از هموگلوبی ن پر می شود.
📌 نکته : گلبول قرمز بالغ در انسان ، هسته(DNA خطی ، رونویسی ، همانندسازی ، هیستون و …) و میتوکندری (DNA حلقوی ، تنفس هوازی ، مصرف اکسیژن و )ندارد.
📌 گلبول قرمز بالغ در انسان ، هسته ، رونویسی ، ساختن RNA و … ندارد.گلبول قرمز بالغ هسته و DNA ندارد.
📌 هموگلوبین شامل موارد روبرو است : 1 -چهار زنجیره پروتئینی ( 2 آلفا + 2 بتا) 2 -چهار گروه هِم (که روی هر هِم Fe جای گرفته است.) +2 یک اتم آهن هر زنجیره آمینواسیدی هموگلوبین ، به یک گروه هِم غیر پروتئینی اتصال یافته است. وسط گروه هم نیز ، اتم feقرار دارد. +2 آهن
📌 هر یک از هر دو نوع زنجیره هموگلوبین (آلفا + بتا) ، دارای یک گروه هم و یک اتم آهن Fe هستند. زنجیره آلفا از نظر توالی و ترتیب +2آمینواسیدها با زنجیره بتا تفاوت دارد.
📌 هموگلوبین متشکل از چهار زنجیره آمینواسیدی است. بخش اعظم اکسیژن و بخش کمی از کربن دیاکسید توسط هموگلوبین حمل می شود.
📌 اتم آهن (در هموگلوبین) محل اتصال اکسیژن است. در این جایگاه عالوه بر اکسیژن ، کربن مونواکسید هم میتواند اتصال یابد.
📌 نکته : محل اتصال کربن مونواکسید به هموگلوبین ، همان محل اتصال اکسیژن است. (گروه هم و اتم آهن)
📌 هموگلوبین متشکل از چهار زنجیره پلیپپتیدی است و ساختار چهارم را دارد. (ترکیب از زیست دوازدهم = فصل 1 )
📌 ترکیب : هموگلوبین دارای آمینواسید ، شکل فضایی خاص ، انواعی از پیوند (پپتیدی ، هیدروژنی ، اشتراکی و …) است. (زیست دوازدهم= فصل 1(
📌 در پروتئینهایی که از بیش از یک زنجیره تشکیل شده اند (مانند هموگلوبین ، پادتن ، مولکول میوزین و …) هر یک از زنجیره ها نقشی کلیدی در شکل گیری پروتئین دارند. (زیست دوازدهم = فصل 1 (
📌 آنزیم انیدرازکربنیک (پروتئین غشایی در گلبول قرمز) آب را با CO2 ترکیب کرده و ترکیب ناپایدار کربنیک اسید (H2CO3 )ایجاد میکند.
📌 (+H H2CO3) کربنیک اسید تجزیه شده و به +H و یون بیکربنات (دارای بار منفی) تبدیل میشود. به هموگلوبین متصل شده و یون بیکربنات از گلبول قرمز خارج شده و وارد پلاسما (خوناب) میشود.
📌 هموگلوبین + آنزیم انیدرازکربنیک – آنزیم جایگاه فعال دارد اما هموگلوبین جایگاه فعال ندارد.
📌 هم توانایی اتصال به اکسیژن (نوعی گاز تنفسی) و کربن مونواکسید (گاز غیر تنفسی) دارد. هِم تنها به نوعی گاز تنفسی (اکسیژن) متصل می شود.
📌 نکته : هِم در هموگلوبین توانایی اتصال به انواعی از گازها (یکی تنفسی و دیگری غیر تنفسی) را دارد. (اکسیژن و کربن مونوکسید)
📌 کار دستگاه تنفس با همکار ی دستگاه گردش خون ، کامل میشود.
📌 بخش اندکی از گازها ی تنفسی به صورت محلول در خوناب جابه جا می شوند.
📌 غلظت اکسیژن خونی که از قلب به ششها میرود ، کمتر از غلظت اکسیژن در هوا ی حبابک ها است ؛ در نتیجه در ششها اکسیژن از حبابک خارج شده و پس از ورود به خون به هموگلوبین می پیوندد.
📌 در مجاورت بافت ها (مانند بافت ماهیچه ای و …) ، که غلظت اکسیژن به علت مصرف شدن توسط یاختهها کاهش یافته است ، اکسیژن از هموگلوبین جدا و به یاخته ها داده می شود.
📌 پیوستن کربن دی اکسید به هموگلوبین و یا گسستن از آن نیز تابع غلظت کربن دی اکس ید است. در بافت ها، کربن دی اکس ید به هموگلوبی ن متصل و در شش ها از آن جدا می شود.
📌 در مویرگ های اطراف حبابک ، پیوستن (نهه گسستن) اکسیژن به هموگلوبین و گسستن (نهه پیوستن) CO2 از هموگلوبین رخ میدهد. این فرایند تابع غلظت گازهای مذکور است.
📌 در مویرگهای درون بافت و اندام ها (کبد ، ماهیچه ، روده معده ، چشم و …) ، گسستن اکسیژن از هموگلوبین و پیوستن CO2 به هموگلوبین ، تابع غلظت است.
📌 محل اتصال کربن مونواکسید به هموگلوبین (اتم آهن هموگلوبین) ، همان محل اتصال اکسیژن است. بنابراین کربن مونواکسید با اتصال به هموگلوبین، مانع پیوستن اکسیژن میشود و چون به آسانی جدا نمی شود ظرفیت حمل اکسیژن را در خون کاهش می دهد. این وضعیت ممکن است چنان شدید باشد که به مرگ منجر شود. از این رو کربن مونواکسید گازی سمی به شمار میرود. تنفس این گاز باعث مسمومیت میشود و به گاز گرفتگی شهرت
دارد.
📌 بیشتری ن مقدار حمل اکسیژن در خون به وسیله هموگلوبین انجام میشود ؛ اما هموگلوبین در ارتباط با حمل کربن د ی اکسید نقش کمتری دارد.
📌 نکته : هموگلوبین از 4 عدد زنجیره پلیپپتیدی (دو نوع زنجیره = آلفا + بتا) ساخته شده است.
📌 هموگلوبین در حمل اکسیژن (نسبت به CO2 )سهم بیشتری دارد. در تنفس یاخته ای هوازی اکس یژن مصرف شده و CO2 تولید میشود.
📌 بیشترین مقدار کربن دیاکسید به صورت یون بیکربنات در خون (پلاسمای خون) حمل می شود.در گویچۀ قرمز، آنزیمی به نام کربنیک انیدراز هست که کربن دی اکس ید را با آب ترکیب می کند و کربنیک اسید پدید می آورد. کربنیک اسید به سرعت به یون بیکربنات و یون هیدروژن تجزیه می شود. یون بیکربنات از گویچه قرمز خارج و به خوناب وارد می شود. با رسیدن به شش ها، کربن دی اکس ید از ترکیب یون بی کربنات آزاد می شود و از آنجا به هوا انتشار می یابد .
📌 تذکر : محصول مستقیم آنزیم کربنیک انیدراز ، کربنیک اسید است نه یون بیکربنات و یون هیدروژن
📌 اکسیژن (محلول در خوناب خییلی کم + متصل به هموگلوبین خییییلی زیااااد) – در مویرگ های بافتی (پوست ، ماهیچه ، دست ، پا ، چشم ، گوش ، زبان ، کبد و …) اکسیژن از هموگلوبین جدا میشود و سپس وارد سلول های بافتی میشود.
📌 وقتی یون هیدروژن از گلبول قرمز خارج شود pH خون افت میکند و این تغییر pH میتواند سبب اختالل در کار پروتئین ها ، یاختهها و بافتها شود. کربن مونواکسید به اتم آهن در گروه هم متصل میشود نه به زنجیره پلیپپتیدی.
📌 در هر گروه هم یک اتم آهن وجود دارد. به هر اتم آهن یک مولکول اکسیژن (دو اتم اکسیژن) اتصال می یابد.
📌 اسیدکربنیک محصول مستقیم آنزیم انیدرازکربنیک است. اسیدکربنیک پس از تولید در گلبول قرمز ، در آنجا ابتدا به یون بیکربنات و یون هیدروژن تبدیل میشود. و سپس یون بیکربنات از گلبول قرمز خارج شده و وارد پالسما (خوناب) می شود.
📌 آنزیم انیدرازکربنیک ، CO2 را با آب ترکیب کرده و اسیدکربنیک تولید می کند. سپس در مرحله بعد از تجزیه آن یون هیدروژن و یون بیکربنات تولید می شود.
📌 تذکر : تجزیه شدن اسیدکربنیک به یون هیدروژن و یون بیکربنات ، بدون حضور آنزیم رخ میدهد نه با فعالیت انیدرازکربنیک.
📌 به دنبال افزایش کربن مونوکسید در خون ، ظرفیت هموگلوبین در حمل اکسیژن کاهش مییابد.
📌 در طی فعالیت آنزیم انیدرازکربنیک ، دو نوع ماده معدنی (آب و CO2 )مصرف شده و اسید کربنیک تولید میشود.
📌 در غیاب سورفاکتانت ، کشش سطحی مایع درون حبابک افزایش یافته و در برابر باز شدن مقاومت بالایی رخ میدهد.
📌 آنزیم انیدرازکربنیک در گلبول قرمز جایگاه فعال دارد. این آنزیم اسید کربنیک ناپایدارمی سازد.
📌 اکسیژن و کربن م ونوکسید توانایی اتصال به اتم آهن دارند اما CO2 به اتم آهن متصل نمیشود.
📌 اکسیژن و کربن مونواکسید به اتم آهن وصل میشوند. در گاز گرفتگی کربن مونوکسید مانع از اتصال اکسیژن به اتم آهن میشود.
📌 گاز گرفتکی ممکن است (نه همواره) چنان شدید باشد که به مرگ منجر شود.
📌 درون مویرگ اطراف حبابک طی انتشار (در جهت شیب غلظت) گازهای تنفسی از مویرگ و حبابک عبور می کنند. اکسیژن وارد مویرگ میشود و CO2 از مویرگ خارج می شود.
📌 تمایل هِم (و اتم آهن آن) به کربن مونوکسید بیشتر از اکسیژن است.
📌 نقش گلبول قرمز در حمل اکسیژن بیشتر از CO2 است.
📌 بخش عمده CO2 به شکل یون بیکربنات حمل می شود.
📌 مولکولهای افزایش دهنده CO2 : پروتئینهای دخیل در تنفس سلولی هوازی + هورمون های تیروئیدی + اپی نفرین و نوراپی نفرینمولکولهای کاهش دهنده CO2 : آنزیم انیدرازکربنیک + آنزیم کبدی اوره ساز
📌 نکته : همه موارد باال توسط آنزیم هایی درون سلول با مصرف انرژی ساخته شده اند.
📌 درون یاخته کبدی هموگلوبین وجود ندارد.
📌 نوعی آنزیم کبدی CO2 را با آمونیاک (بسیار سمی) ترکیب کرده و اوره (کمتر سمی) تولید میکند.
📌 در صورتی که جایگاه هِم در هموگلوبین توسط کربن مونواکسید اشغال شود ، سهم گلبول قرمز در حمل اکسیژن افت می کند.
📌 جایگاه اتصال اکسیژن و کربن مونواکسید به هموگلوبین مشابه بوده و اتم آهن است.
📌 اتصال آنزیم به پیش ماده نیاز به مصرف انرژی زیستی (مانند ATP (ندارد.
📌 در گازگرفتگی جایگاه فعال آنزیم انیدرازکربنیک اشغال نبوده و CO2 و آب میتوانند به راحتی در جایگاه فعال آنزیم قرار گیرند.
📌 بیکربنات توسط پلاسما (خوناب) به سمت شش ها ارسال میشود.
📌 پروتئین و رشته های پلی پپتیدی منشعب نیستند.
📌 در گلبول قرمز بالغ انسان و بسیاری از جانوران ؛ ژن ، DNA ، هسته و میتوکندری ندارد.
📌 کلیه و کبد ، اریتروپویتین ساخته و به خون میریزند. این هورمون با اثر بر مغز قرمز استخوان سبب تولید گلبول قرمز می شود. درون گلبول قرمز مملو از هموگلوبین (دارای چهار زنجیره پلیپپتیدی) است
📌 هموگلوبین موجود در خون خروجی از شش (روشن و پراکسیژن) نسبت به خون ورودی (خون تیره و پر از CO2 )از آن ، سهم بیشتری در حمل اکسیژن دارد.
📌 آنزیم انیدرازکربنیک در گلبول قرمز وجود دارد. گلبول قرمز هسته و میتوکندری و … ندارد. سلول کبدی هسته و میتوکندری و … دارد.
📌 اکسیژن و کربن م ونوکسید توانایی اتصال به اتم آهن دارند اما CO2 به اتم آهن متصل نمیشود.
📌 اکسیژن و کربن مونواکسید به اتم آهن وصل میشوند. در گاز گرفتگی کربن مونوکسید مانع از اتصال اکسیژن به اتم آهن میشود.
📌 گاز گرفتکی ممکن است (نه همواره) چنان شدید باشد که به مرگ منجر شود.
📌 درون مویرگ اطراف حبابک طی انتشار (در جهت شیب غلظت) گازهای تنفسی از مویرگ و حبابک عبور می کنند. اکسیژن وارد مویرگ میشود و CO2 از مویرگ خارج می شود.
📌 تمایل هِم (و اتم آهن آن) به کربن مونوکسید بیشتر از اکسیژن است.
📌 نقش گلبول قرمز در حمل اکسیژن بیشتر از CO2 است.
📌 بخش عمده CO2 به شکل یون بیکربنات حمل می شود.
📌 مولکولهای افزایش دهنده CO2 : پروتئینهای دخیل در تنفس سلولی هوازی + هورمون های تیروئیدی + اپی نفرین و نوراپی نفرین مولکولهای کاهش دهنده CO2 : آنزیم انیدرازکربنیک + آنزیم کبدی اوره ساز
📌 نکته : همه موارد بالا توسط آنزیم هایی درون سلول با مصرف انرژی ساخته شده اند.
📌 درون یاخته کبدی هموگلوبین وجود ندارد.
📌 نوعی آنزیم کبدی CO2 را با آمونیاک (بسیار سمی) ترکیب کرده و اوره (کمتر سمی) تولید میکند.
📌 در صورتی که جایگاه هِم در هموگلوبین توسط کربن مونواکسید اشغال شود ، سهم گلبول قرمز در حمل اکسیژن افت می کند.
📌 جایگاه اتصال اکسیژن و کربن مونواکسید به هموگلوبین مشابه بوده و اتم آهن است.
📌 اتصال آنزیم به پیش ماده نیاز به مصرف انرژی زیستی (مانند ATP (ندارد.
📌 در گازگرفتگی جایگاه فعال آنزیم انیدرازکربنیک اشغال نبوده و CO2 و آب میتوانند به راحتی در جایگاه فعال آنزیم قرار گیرند.
📌 بیکربنات توسط پلاسما (خوناب) به سمت شش ها ارسال میشود.
📌 پروتئین و رشته های پلی پپتیدی منشعب نیستند.
📌 در گلبول قرمز بالغ انسان و بسیاری از جانوران ؛ ژن ، DNA ، هسته و میتوکندری ندارد.
📌 کلیه و کبد ، اریتروپویتین ساخته و به خون میریزند. این هورمون با اثر بر مغز قرمز استخوان سبب تولید گلبول قرمز می شود.
📌 درون گلبول قرمز مملو از هموگلوبین (دارای چهار زنجیره پلیپپتیدی) است