التنفس هو عملية حيوية أساسية لجميع الكائنات الحية، تهدف إلى تبادل الغازات بين الجسم والبيئة المحيطة به. في الإنسان، تتم عملية التنفس عبر الجهاز التنفسي الذي يتكون من عدة أجزاء تعمل معًا لتمكين الهواء من الدخول والخروج من الجسم وتبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون مع الدم. إليك الآلية الأساسية لعملية التنفس عند الإنسان:
- التنفس الخارجي (الاستنشاق والزفير):
- الاستنشاق (الشهيق): يتم خلالها سحب الهواء الغني بالأكسجين إلى الرئتين عبر توسع القفص الصدري وانخفاض ضغط الهواء داخل الرئتين.
- الزفير (الزفيرة): يتم خلالها طرد الهواء الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون من الرئتين إلى الخارج عبر انقباض العضلات وارتفاع ضغط الهواء داخل الرئتين.
- تبادل الغازات في الرئتين:
- يتم تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بين الهواء والدم عبر الأوعية الدموية الصغيرة (الشعب الهوائية) في الرئتين.
- النقل وتبادل الغازات في الدم:
- ينقل الأكسجين المتنفس في الرئتين عبر الهيموغلوبين في خلايا الدم الحمراء إلى الأنسجة والخلايا في الجسم.
- يتم نقل ثاني أكسيد الكربون المُنتج كناتج فعلي للأيض من الأنسجة إلى الرئتين ليتم طرده خارج الجسم.
- التنفس الخلوي:
- في الخلايا، يتم استخدام الأكسجين لتكسير الجزيئات الغذائية وإنتاج الطاقة في عملية الاختزال الهوائي (عملية التمثيل الغذائي).
هذه العملية الشاملة للتنفس تضمن توفير الأكسجين اللازم للجسم وإزالة ثاني أكسيد الكربون الناتج عن عمليات الأيض.