علوم الحياة و الأرض لسنة الثالثة ثانوي إعدادي

التنفس هو أخذ الأكسيجين و طرح ثاني أكسيد الكربون ، هذه الظاهرة تتم على مستوى جميع أعضاء الجسم إلا أن شدتها تختلف من عضو لآخر و تزداد مع نشاط الأعضاء.
تتم التبادلات الغازية بين الوسط الخارجي و خلايا الجسم بواسطة الدم .

1. التهوية الرئوية
من مظاهر التنفس عند الإنسان حركات منتظمة للقفص الصدري تؤدي إلى عملية التهوية الرئوية المتمثلة في الشهيق و الزفير.
بتم تجديد الهواء داخل الرئتين بفضل تغيرات حجم القفص الصدري الناتجة عن عمل العضلات التنفسية.
* خلال الشهيق
تتقلض العضلات الرافعة للأضلاع ينتج عنها توسع القطر الأمامي الخلفي للقفص الصدري ، أما تقلص عضلة الحجاب الحاجز فتؤدي إلى توسع طولي للقفص الصدري.
يؤدي توسع القطر الأمامي الخلفي للقفص الصدري و التوسع الطولي للقفص الصدري إلى زيادة حجم القفص الصدري و بالتالي زيادة حجم الرئتين لكونهما مرتبطتان بالقفص الصدري و ينتج عن ذلك انخفاض في الضغط بداخلهما مما يؤدي إلى جذب الهواء و دخوله نحو الرئتين.
* خلال الزقير
ترتخي العضلات الرافعة للأضلاع و عضلات الحجاب الحاجز فيؤدي ذلك إلى انخفاض حجم القفص الصدري ضاغطا بذلك على الرئتين مما يؤدي إلى دفع الهواء إلى الخارج.
2. الأحجام الهوائية المتبادلة
يمكن مقياس التنفس من تسجيل و قياس حجم الأكسجين المستهلك كما أن السلم المدرج المرافق للتسجيل المحصل عليه بواسطة مقياس التنفس يسمح باحتساب الأحجاب الهوائية المتبادلة.
* الهواء الجاري
هوالهواء الذي يدخل زيادة إلى الرئتين و يخرج منهما خلال حركة تنفسية عادية 0,5Lأي شهيق عادي متبوع بزفير عادي .
* الهواء التكميلي
و هو الهواء المطرود زيادة على الهواء الجاري خلال تزفر قسري 1,5L أي شهيق قسري متبوع بزفير عادي .
* هواء الإحتفاظ
و هو الهواء المطرود زيادة على الهواء الجاري خلال تزفر قسري 1,5L أي شهيق عادي قسري متبوع بزفير قصري.
* الهواء الثمالي
و هو الهواء الذي يبقى في الرئتين بعد تزفر قسري 1,5L
* السعة الحيوية
و هو مجموع أحجام الهواء الجاري و التكميلي و هواء الحتفاظ 3,5L=1,5L+1,5L+0,5L
ملحوظة 1
يمكن تشبيه مجموع الرئة و القفص الصدري بمنفاخ : المنفاخ الصدري ( انظر الرسم التخطيطي)
ملحوظة 2
الإيقاع التنفسي هو عدد الحركات التنفسية في الدقيقة.
3. الجهاز التنفسي و التبادلات الغازية التنفسية
* أعضاء الجهاز التنفسي
يدخل هواء الشهيق الرئتين عن طريق الأنف أو الفم فيسلك قناة الرغامة ثم ينتقل نحو القصبتين الرئويتين ليتجه إلى القصيبات حيث يصل في النهاية إلى الأسناخ الرئوية .
يقدر عدد الأسناخ الرئوية في كل رئة ب 30 مليون مما يعطي الرئتين مساحة تقدر ب 200m3 مما يسمح بتبادلات غازية سريعة و بكميات كبيرة خاصة و أن جدارها رقيق و غني بالشعيرات الدموية .
رسم تخطيطي يوضح العلاقات بين العروق الدموية و الأسناخ الرئوية|رسم تخطيطي مبسط للجهاز التنفسي للإنسان
* التبادلات الغازية التنفسية على مستوى الرئتين
تتم مبادلات الغازات التنفسية نتيجةاختلاف ضغط الأكسيجيين و ثنائي أوكسيد الكربون من جهتي الجدار بين الدم و الهواء السنخي ذلك أن الغازات تنتقل من الحيز الذي يكون ضغطها فيه مرتفعا نحو الحيز الذي يكون ضغطهافيهمنخفظا إلى أن يتم تساوي الضغط ، و بما أن ضغط O2 للدم الداخل للسنخ أقل من O2 الهواء السنخي و العكس بالنسبة ل CO2 فإن : O2 يمر من الهواءالسنخي إلى الدم و العكس بالنسبة ل CO2 .
* التبادلات الغازية التنفسية على مستوى الأعضاء
يعتبر التنفس الخلوي ضروريا لضمان الوظائف الحيوية لجميع الأعضاء و يتجلى في أخد الخلايا الأكسجين من الدم و طرح ثنائي أكسيد الكربون في الدم ، هذه التبادلات الغازية تتم نتيجة اختلاف ضغط الغازات التنفسية داخل الخلايا و الدم .
إن الأكسجين الممتص أثناء التنفس الخلوي يتفاعل مع الكليكوز حيث تتم ظاهرة الأكسدة التي ينتج عنها انتاج الطاقة و طرح CO2 و الماء .
4. كيف يقوم الدم بنقل الغازات التنفسية
يتم انتقال جل الغازات التنفسية بواسطة مادة توجد داخل الكريات الحمراء تدعى الخضاب الدموي :
فعلى مستوى الرئة يتحد الخضاب الدموي مع الأكسجين حيث يتكون خضاب أكسجيني الذي ينتقل صوب الأعضاء و ذلك وفق التفاعل الآتي : خضاب أكسيجيني
أما على مستوى الأعضاء فيتم تحرير O2 من طرف الخضاب الأكسجيني ليتم استعماله من طرف الخلايا وفق التفاعل الآتي ليتم استعماله من طرف الخلايا أما ثاني أكسيد الكربون المطروح من طرف الخلايا فإن جزئه الأكبر ينتقل في البلازما في اتجاه الرئة أما الجزء الباقي فإنه ينتقل بواسطة خضاب الدم وفق التفاعل الأتي : خضاب كربوني.

تمرين 1
اعط تعريفا ملائما للكلمات التالية :
•التنفس جواب ظاهرة حياتبة تتميز بامتصاص الأكسجين و طرح ثاني أكسيد الكربون •الشهيق جواب و هو ادخال الهواء إلى الرئتين نتيجة اتساع جوف الصدر. •زفير جواب و هو طرد الهواءمن الرئتين نتيجة عودة حجم الصدر إلى حجمه الأصلي. •حركة تنفسية جواب و هو شهيق متبوع بزفير •التنفس الرئوي جواب وهو نقل الأكسجين من الرئة إلى الدم و طرح ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئة •التنفس الخلوي جواب وهو نفل الأكسجين من الدم إلى الخلايا و طرح ثاني أكسيد الكربون من الخلايا إلى الدم •أكسدة تنفسية جواب و هي سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تتم داخل خلايا الجسم و تتطلب أساسا وجود الأكسجين و الكليكوز و يترتب عنها انتاج الطاقة و طرح فضلات . •السنخ الرئوي جواب وهو الوحدة البنيوية التي تتم على مستواها التبادلات الغازية التنفسية بين الدم و الهواء الذي يصلها عبر المسالك التنفسية. •التبادلات الغازية التنفسية جواب وهو تبادل الغازات التنفسية بين و سطين و ذلك حسب ضغطها الجزيئي. •التمثيل الخلوي جواب وهو انتاج الخلية لموادها الضرورية (المادة الحية ) و يتم ذلك بواسطة الطاقة المحصل عليها نتيجة أكسدة مواد القيت (كليكوز ) و كذا على الجزيئات التي تحتوي عليها الخلية. •السعة التنفسية جواب Capacité pulmonaire
وهو حجم الهواء الذي يدخل الرئتين خلال الشهيق العادي . •كاشف جواب Réactif
مادة كيميائية تستعمل للكشف عن وجود مادة معينة بفضل تفاعل معين . •نسيج جواب Tissu
و هو مجموعة من الخلايا لها نفس الوظيفة . •غشاء الجنب جواب Plèvre
غشاء يحيط بالرئة يتكون من وريقتين ، وريقة داخلية ملتصقة بالرئة ووريقة خارجية ملتصقة بالوجه الداخلي للقفص الصدري ، يوجد بينهما السائل الغشائي الجنبي .0 •مقياس التنفس جواب Réspirométre
جهاز يقوم بقياس أحجام الهواء الرئوية . •الهواء الجاري جواب Air Courant
و هو الهواء الذي يدخل إلى الرئتين و يخرج منهما خلال حركة تنفسية عادية (0,5L) أي شهيق عادي متبوع بزفير عادي . •هواء تكميلي جواب Air Complémentaire
وهو الهواء الذي يدخل إلى الرئة زيادة على الهواء الجاري خلال تزفر قسري (1,5L) أي شهيق قسري متبوع بزفير عادي. •هواء الإحتفاظ جواب Air de résèrve
وهو الهواء المطروح زيادة على الهواء الجاري خلال تزفر قسري (1,5L) أي شهيق عادي متبوع بزفير قصري . •السعة الحيوية جواب Capacité vitale
وهو مجموع أحجام الهواء الجاري و التكميلي و هواء الاحتفاظ.
(3,5L=1,5L+1,5L+0,5L)
• السعة الإجمالية جواب Capacité Totale
وهو حجم الهواء الكلي المستعمل بالإضافة إلى الهواء الثمالي. •خضاب الدم جواب Hémoglobine
مادة توجد داخل الكريات الحمراء تقوم بنقل الغازات التنفسية . •الهواء الثمالي جواب Air residuel
وهو الهواء الذي يبقى في الرئتين بعد تزفر قسري.
البداية
تمرين 2
ضع علامة * في المكان المناسب لكل اقتراح صحيح من الإقتراحات التالية :

1. التنفس هو :
•امثصاص ثنائي أكسيد الكربون و طرح الأكسجين • امتصاص الأكسجين و طرح ثنائي أكسيد الكربون • امتصاص الأكسجين و ثنائي أكسيد الكربون جواب امتصاص الأكسجين و طرح ثاني أكسيد الكربون
2. على مستوى السنخ الرئوي يتم :
•نقل الأكسجين من الدم إلى الهواء السنخي •نقل ثنائي أكسيد الكربون من الدم إلى الهواء السنخي •نقل الأكسجين من الهواء إلى الدم •نقل ثنائي أكسيد الكربون من الهواء إلى الدم جواب • نقل ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الهواء السنخي
• نقل الأكسجين من الهواء إلى الدم
3. الشهيق هو
•ادخال الهواء إلى الرئة • ادخال و إخراج الهواء من الرئة •إخراج الهواء من الرئة جواب • ادخال الهواء إلى الرئة
4. الزفير هو
•طرح الأكسجين •طرح الهواء من الرئة •ادخال الهواء إلى الرئة جواب طرح الهواء من الرئة
5. الحركة التنفسية و هي :
•شهيق متبوع بزفير • ادخال الهواء إلى الرئة •اخراج الهواء من الرئة جواب شهيق متبوع بزفير
6. على مستوى السنخ الرئوي
•يتم انتقال O2إلى الدم و طرح CO2• تتم التبادلات الغازية التنفسية •يتم انتقال CO2 من الدم إلى الهواء السنخي •يتم انتقال O2 من الهواء السنخي إلى الدم جواب جميع نقط السؤال
7. على مستوى الشعيرات الدموية بالأعضاء يتم :
•نقل O2 من الدم إلى خلايا الجسم • نقل CO2 من خلايا الجسم إلى الدم • تتم التبادلات الغازية التنفسية جواب جميع نقط السؤال
8. تتزود خلايا الجسم بالقيت .
• من الوسط الداخلي • الآتي من الأمعاء و المحمول من طرف الدم • الناتج عن هضم الأغذية • و الأكسجين من الوسط الداخلي حيث توظفهما في إنتاج الطاقة جواب جميع نقط السؤال
9. على مستوى خلايا الجسم يلتقي O2 بالكليكوز حيث تتم :
•ظاهرة التنفس الخلوي • تفاعل كيميائي يدعلى الأكسدة التنفسية • ظاهرة التنفس الرئوي • تبادلات غازية سنخية جواب • ظاهرة التنفس الخلوي
• تفاعل كيميائي يدعى الأكسدة التنفسية
10. الأكسدة التنفسية
• تتم بواسطة أنزيمات •تؤدي إلى انتاج الطاقة • تتم بواسطة O2 و CO2 • تتم بواسطة O2 و مواد القيت جواب • تتم بواسطة أنزيمات
• تؤدي إلى إنتاج الطاقة
• تتم بواسطة O2 و مواد القيت
11. لما يصل الدم إلى الأسناخ الرئوية يكون :
• غنيا ب CO2 و مفتقرا من O2 • غنيا ب O2 و مفتقرا من CO2 • غنيا ب O2 و غنيا بCO2 جواب غنيا ب O2 و مفتقرا من CO2
12. الدم الذي يغادر الأسناخ الرئوية يكون :
• غنيا ب CO2 و مفتقرا من O2 • غنيا ب O2 و مفتقرا من CO2 • غنيا ب O2 و غنيا بCO2
13. يهدف التنفس الخلوي :
• إلى إنتاج الطاقة الضرورية لنشاط الخلايا • قيام الخلايا بوظائفها • إلى فقدان الطاقة جواب • إلى انتاج الطاقة الضرورية لنشاط الخلايا
• قيام الخلايا بوظائفها
14. يتم نقل أكبر جزء من الأكسجين في الدم :
• بواسطة خضاب الدم • بواسطة اللمف • بواسطة البلازما جواب بواسطة خضاب الدم
15. يتم نقل أكبر جزء من ثاني أكسيد الكربون في الدم :
• بواسطة خضاب الدم • بواسطة البلازما • بواسطة اللمف جواب • بواسطة البلازما
16. خضاب الدم
• مادة توجد بالبلازما • مادة توجد داخل الكريات الحمراء • مادة مسؤولة عن اللون الأحمر للدم جواب • مادة توجد داخل الكريات الحمراء
• مادة مسؤولة عن اللون الأحمر للدم
17. يتحد الأكسجين بخضاب الدم فيتكون
• خضاب أكسجين • خضاب كربوني • خضاب دموي مختزل جواب خضاب أكسجين
18. يتحد ثاني أكسيد الكربون مع خضاب الدم مكونا :
• خضاب أكسجين • خضاب كربوني • خضاب دموي مختزل جواب خضاب كربوني
19. التبادلات الغازية التنفسية الخلوية :
• وهي عبارة عن استهلاك الأكسجين و طرح ثاني أكسيد الكربون • ظاهرة تتم على مستوى الخلايا • تتم بين الدم و الخلايا بواسطة الشعيرات الدموية جواب جميع نقط السؤال
20. التمثيل الخلوي
•وهو إنتاج الخلية لموادها الضرورية انطلاقا من مواد تحتوي عليها • يتطلب طاقة جواب جميع نقط السؤال

البداية
تمرين 3
أتمم فراغات الجمل التالية بما يناسب .

1. .... جواب الشهيق هو دخول الهواء إلى الرئتين أما .... جواب الزفير فهو خروج الهواء من الرئتين
2. تحتوي كل حويصلة هوائية على عدة .... جواب أسناخ رئوية
3. يتجلى .... جواب التنفس الخلوي في استعمال الأكسجين لهدم مواد .... جواب القيت لإنتاج الطاقة الضرورية لناشط الخلية و يترتب عن ذلك طرح .... جواب ثاني أكسيد الكربون
4. يتجدد الهواء داخل الرئتين خلال عملية .... جواب الشهيق
5. على مستوى الأسناخ الرئوية يمر .... جواب الأكسجين من الهواء السنخي إلى الدم و يمر .... جواب ثنائي أكسيد الكربون من الدم الهواء السنخي
6. على مستوى أعضاء الجسم يمر .... جواب الأكسجين من الدم إلى الخلايا و يمر .... جواب ثنائي أكسيد الكربون من الخلايا إلى الدم
7. .... جواب التنفس هو امتصاص O2 و طرح .... جواب ثنائي أكسيد الكربون
8. على مستوى خلايا الجسم يلتقي .... جواب الأكسجين بمواد القيت حيث يتم انتاج .... جواب الطاقة
9. يتطلب تزود الجسم ب O2 و تخلصه من .... جواب ثنائي أكسيد الكربون التجديد المستمرللهواء على مستوى .... جواب الأسناخ الرئوية
10. يتم تجديد الهواء داخل الرئتين بفضل تغيرات حجم .... جواب القفص الصدري الناتج عن ..... جواب العضلات التنفسية

البداية
تمرين 4
خلال ظاهرة التنفس نستنشق الأكسجين و نطرح ثاني أكسيد الكربون .

1. ماذا تدعى ظاهرة إدخال الهواء إلى الرئة ؟ جواب تدعى ظاهرة إدخال الهواء إلى الرئة : الشهيق
2. ماذا تدعى ظاهرة إخراج الهواء من الفم و الآتي من الرئة ؟ جواب تدعى ظاهرة إخراج الهواء من الفم و الآتيمن الرئة : الزفير
3. ما هو مصير غاز الأكسجين المستنشق ؟ جواب يتوجه الأكسجين المستنشق إلى الرئة حيث ينتقل إلى جميع خلايا الجسم بواسطة الدم.
4. كيف يمكننا الكشف عن طرح ثاني أكسيد الكربون ؟ جواب يمكننا الكشف عن طرح غاز ثاني أكسيد الكربون بالزفير داخل ماء الجير حيث يصبح عكرا.
5. كيف يمكننا الكشف عن طرح بخار الماء؟ يمكننا الكشف عن طرح بخار الماء بالزفير على زجاجة

البداية
تمرين 5
قامت امرأة بزفيرين قسريين :
-خلال الزفير الأول طرحت 2L من الهواء
- خلال الزفير الثاني طرحت 3,5L من الهواء

1. ماذا يمثل 2Lمن الهواء المطروح خلال الزفير الأول؟ فسر ذلك جواب يمثل الزفيرالأول :
الهواء الجاري (0,5) + هواء الاحتفاظ 2L=1,5L إذن خلال الزفير الأول : قامت هذه المرأة بشهيق عادي تلاه زفير قسري.
2. ماذا يمثل 3,5Lمن الهواء المطروح خلال الزفير الثاني؟ فسر ذلك
3. ماذا يسمى حجم الهواء المطروح خلال الزفير الثاني ؟

البداية
تمرين 6
توضح الوثيقة الآتية تغير كل من استهلاك O2 و تردد التهوية الرئوية عند قيام شخص بأنشطة عضلية مختلفة .
أنشطة الجسم سرعة التنقل ب km/h حجم O2 المستهلك من طرف الجسم ب L/mn تردد التهوية : عدد الحركات التنفسيةفي الدقيقة
الراحة 0 0,2 10
المشي 3 1 25
الجري 9 2 60

1. أنجز على نفس المعلم منحنيي تغير الأكسجين المستهلك من طرف الجسم و تردد التهوية حسب سرعة التنقل (السلم المقترح
1cm يمثل 1Km/h و 1,5cm يمثل 1L من O2 و 0,5cm يمثل 10 حركات رئوية )
2. حلل المنحنيين
3. ماذا يمكنك استخلاصه من هذه الوثيقة ؟

البداية
تمرين 7
خضع طفل لفحص طبي حصل خلاله على النتائج الآتية و ذلك بواسطة جهاز قياس التنفس :
الحركات التنفسية حجم الهواء المطروح من الرئة ب L
شهيق عادي يليه زفير عادي 0,35
شهيق عادي يليه زفير قسري 1,7
شهيق قسري يليه زفير عادي 1,7

1. احسب احجام الهواء التنفسية لهذا الطفل ثم مثلها على منفاخ تنفسي علما أن السعة الإجمالية تقدر ب 4,5L
2. احسب السعة الحيوية
3. علما أن عدد الحركات التنفسية عند هذا الطفل هي 30 حركة في الدقيقة:
أ- احسب حجم الهواء الذي يعبر رئتي الطفل خلال ساعة واحدة
ب- احسب حجم الأكسجين الممتص خلال نفس المدة مع أن حجم الأكسجين يمثل 5% من حجم الهواء الذي يمر برئتي هذا الطفل .
4. هل تحتفظ الرئة بكمية من الهواء عند القيام بزفير قسري ؟ علل جوابك