תהליך הנשימה אצל האדם הוא תהליך מכני ואוטומטי המווסת על ידי מרכז הנשימה הנמצא במוח. מערכת הנשימה (באנגלית Respiratory System) הינה חלק חשוב במערכות גוף האדם ותפקידה להכניס אוויר לריאות, לאפשר את חמצון הדם לצורך הפקת אנרגיה ולפלוט מחוץ לגוף את הפחמן הדו חמצני.
רוב הזמן האדם אינו מודע למערכת הנשימה המכנית והקצבית, אך בהיעדרה האדם צפוי למות תוך מספר דקות. כמו כן, מחלות האופייניות למערכת הנשימה, ובעיקר לדרכי האוויר העליונות והתחתונות, משפיעות על איכות החיים והן פוגעות בתפקודי כלל מערכות הגוף, לכן אין להקל ראש במחלות הקשורות למערכת זו. המומחים של היי מדיקל הכינו עבורכם מדריך מקיף בנושא מערכת הנשימה, במדריך זה אנו מכסים נושאים כמו מבנה המערכת, תפקיד מערכת הנשימה, איברים וסוגי תאים במערכת הנשימה, מחלות ובעיות הקשורות אליה ועוד. הנכם מוזמנים לפנות אלינו בכל שאלה ובקשה, היי מדיקל מייבאת ומשווקת מכשור רפואי לסיוע נשימתי ונשמח לעזור גם לכם.
מהי מערכת הנשימה?
בעלי חיים חייבים חמצן המהווה חלק מרכזי בהפיכת הפחמימות וחומרי המזון לאנרגיה. ליונקים, ובהם גם האדם, יש מערכת נשימה מפותחת למדי, זו מערכת חשובה והכרחית לקיום החיים, יחד עם מערכות נוספות כמו מערכת כלי הדם והלב ומערכת העצבים. ראוי לציין כי המערכות המרכזיות תלויות זו בזו, על כן נהוג לכנות אותן בתואר משולש החיים, וכל פגיעה או מחלה במערכת אחת תשפיע על תקינות ויעילות המערכות האחרות בגופנו, עד לכדי סכנת חיים.
כדאי לדעת כי מערכת הנשימה אצל האדם מורכבת מדרכי האוויר העליונות (האף, הפה והקצה העליון של קנה הנשימה) ודרכי האוויר התחתונות (המשך קנה הנשימה, ריאות וסימפונות). ריאות האדם מוגנות באמצעות הצלעות, הן ממוקמות באזור בית החזה, ואיבר זה כולל גם את הסרעפת, עצם בית החזה ושרירים בין צלעיים.
לאדם יש שתי ריאות, הן לוקחות תפקיד מרכזי בתהליך הנשימה ואחראיות על תחלופת הפחמן הדו חמצני שיש לסלק מהגוף בחמצן טרי המגיע אליהן דרך איברים במערכת הנשימה (האף, הפה וקנה הנשימה). הריאות מכניסות את מולקולות החמצן אל מחזור הדם, כל החמצן מגיע אל תאי הגוף ומאפשר את תהליך הנשימה התאית והפקת אנרגיה.
מערכת הנשימה – מבנה ותפקוד
למערכת הנשימה אצל האדם יש מבנה ייחודי ומתקדם, זו מערכת מפותחת הפועלת בצורה מכנית ואוטומטית, ומעורבים בתהליך הנשימה מגוון איברים במערכת הנשימה. המבנה הכללי של המערכת כולל את האיברים המרכזיים הבאים:
האף
האף ממוקם במרכז הפנים, יש לו תפקיד מרכזי וחשוב בתהליך הנשימה מאחר והוא אחראי על סינון וחימום האוויר הנכנס אל הריאות. האף של האדם בנוי מתעלות, המבנה הייחודי נועד להגדיל את שטח הפנים של דרכי האוויר, כלומר מערות האף שבהן יש שכבה של שערות בגודל מיקרוסקופי וריריות לקליטת חלקיקי אבק ומזהמים אחרים הנישאים באוויר. האוויר עובר דרך מערות האף ובשלב זה מתבצע סינון שלו והאוויר גם מתחמם. אגב, מומלץ לנשום דרך האף ולא דרך חלל הפה, מאחר ואין בפה מערכת יעילה לחימום ולסינון האוויר ממזהמים וחלקיקים שונים.
קנה הנשימה
קנה הנשימה מורכב ממכסה הגרון הניצב בפתחו, למכסה הגרון יש תפקיד חשוב לניתוב האוויר אל קנה הנשימה וניתוב המזון והנוזלים לכיוון הוושט. כאשר בולעים מזון מכסה הגרון (אפיגלוטיס) הבנוי מסחוס סוגר את קנה הנשימה. כדאי לדעת כי קנה הנשימה אצל האדם מורכב מטבעות של סחוס בצורת פרסה, בין טבעות הסחוס יש רקמת חיבור והמבנה הייחודי מאפשר לשמור את קנה הנשימה פתוח וכך האוויר יכול לזרום בצורה תקינה וללא הפרעה. כמו כן, מיתרי הקול נמצאים בקנה, הם מתכווצים או נפתחים כאשר אנחנו מדברים. הקנה עצמו מתפצל לעבר שני הסימפונות, כלומר הוא מחובר לכל אחד מהריאות.
הריאות
הריאות הן איבר נשימה מרכזי, הן מהוות חלק חשוב ועיקרי במבנה מערכת הנשימה ובתהליך הנשימה. התפקיד העיקרי של הריאות הוא לקבל את האוויר המגיע דרך דרכי הנשימה העליונות ולהעביר את החמצן אל תאי הדם האדומים. מחזור הדם מוביל את החמצן את כל המערכות ותאי הגוף, ובתהליך הנשימה המתרחש בריאות החמצן מוחלף בפחמן הדו חמצני וכך הגוף שלנו מסלק אותו החוצה. בריאות יש סימפונות המתפצלות לסימפונות קטנות יותר, הן מסתיימות בנאדיות הריאה, מעין שקיקים קטנים עם קרום העטוף בנימים. למעשה, חילוף הגזים מתבצע בנאדיות הריאה על פי חוקי הפעפוע, כלומר החמצן עובר לנימים והחמצן הדו חמצני עובר מהנימים אל נאדיות הריאה.
תפקיד מערכת הנשימה
לאחר שהבנו את מערכת הנשימה מבנה ותפקוד כללי שלה, כעת נרחיב על תפקיד מערכת הנשימה. המערכת המורכבת האחראית על תהליך הנשימה מתבצעת בפועל באמצעות משוב שלילי מאחר ובמערכת הדם ישנם קולטנים האחראים על זיהוי כמות הפחמן הדו חמצני בדם. הקולטנים שולחים את המידע אל מרכז הנשימה במוח (מרכז בקרת הנשימה) הנמצא במוח המוארך. כאשר קיים ריכוז גבוה של פחמן דו חמצני הקולטנים שולחים אותות למרכז בקרת הנשימה במוח והוא שולח הוראות לשרירים הבין צלעיים ולסרעפת.
הסרעפת מקבלה הוראה המגיעה דרך מרכז הנשימה במוח והיא הופכת לשטוחה כדי להרחיב את שטח בית החזה. במקביל השרירים הבין צלעיים מתכווצים וכך הם גורמים לעליית הצלעות, כלומר שאיפת אוויר. השרירים יחד עם הסרעפת מושכים באמצעות התנועה שלהם את קרום הפלואורה הראשון, כך נגרמת משיכה גם של קרום הפלואורה השני והריאות גדלות כמו גם הנפח של בית החזה. במצב זה שבו נפח בית החזה גדל מתרחש תהליך מקביל והלחץ בבית החזה קטן כדי לאפשר את כניסה האוויר.
האוויר מגיע לריאות לאחר מעבר בדרכי הנשימה העליונות והתחתונות, הוא מגיע אל הסימפונות ומשם הוא עובר לנאדיות הריאה בהן מתבצע חילוף חומרים עם הנימים העוטפים את קרום נאדיות הריאה. נאדיות הריאה אחראיות על העשרת הדם בחמצן. יש לציין כי בתהליך הנשיפה קורים דברים דומים לתהליך השאיפה, רק בצורה הפוכה. נשיפת האוויר מאפשרת את הוצאת הפחמן הדו חמצני מהגוף, התהליך מתרחש בעקבות קולטני הלחץ המצויים בדפנות הריאה, הקולטנים שולחים אות עצבי למרכז הבקרה הנשימתי במוח כדי להפסיק את כיווץ הסרעפת והשרירים הבין צלעיים. הסרעפת חוזרת למצבה הקעור והריאות מתרוקנות מאוויר.
איברים במערכת הנשימה
לכל איברי מערכת הנשימה מבנה ותפקוד ייחודיים, האיברים משלימים זה את זה ולכל אחד מהם תפקיד משמעותי בתהליך הנשימה. יש מגוון איברים במערכת הנשימה, הם מתחלקים בין דרכי האוויר העליונות לבין דרכי האוויר התחתונות.
האיברים המרכזיים במערכת הנשימה אצל האדם לפי מיקומם:
דרכי האוויר העליונות
האיברים כוללים את האף, לוע, גרון והקצה העליון של קנה הנשימה. איברים אלו ממוקמים באזור הראש והצוואר. דרכי האוויר העליונות אחראיות על אוורור הריאות, דרכן האוויר הטרי הנשאף פנימה מגיע אל הריאות והן משמשות גם לנשיפת האוויר העשיר בפחמן דו חמצני מחוץ לגוף.
דרכי האוויר התחתונות
האיברים כוללים את הריאות, הסימפונות, נאדיות הריאה והחלק התחתון של קנה הנשימה. האיברים ממוקמים בבית החזה ובכלוב הצלעות. בדרכי האוויר התחתונות מתרחש תהליך שחלוף הגזים, ובפועל חל בהן תהליך החמצון לאחר שהאוויר מגיע אל הריאות. החמצן מועבר למחזור הדם דרך נאדיות הריאה והפחמן הדו חמצני עובר מנימי הדם העוטפות את נאדיות הריאה בחזרה לאוויר ומשם האוויר ננשף החוצה.
סוגי תאים במערכת הנשימה
מערכת הנשימה אצל האדם מורכבת מ-3 חלקים מרכזיים, ובכל חלק יש תאים ייחודיים הלוקחים חלק חשוב בתהליך הנשימה. החלקים המרכזיים הינם:
מערכת הולכת האוויר
מערכת זו כוללת את קנה הנשימה (טרכיאה), ברונכים וברונכיאלות. התאים הנפוצים ביותר במערכת הולכת האוויר הם התא הריסני (Ciliated Cell), תאים מפרישי ריר (Mucous Goblet Cell), תאי אפיתל עמודיים (Brush Cells), תאי גזע פרקורסוריים ותאים נוירואנדוקריניים.
מערכת ביניים
מערכת הביניים, באנגלית Transitional Portion, כוללת את הברנכיאלות הרספירטוריות אשר מכילות את נאדיות הריאה (אלוואולים). מערכת הביניים מכילה תאים מסוגים שונים ובהם תאים ריסניים, תאים מפרישי ריר, תאים חסרי ריסים ותאים נוירואפיתליאליים.
מערכת הנשימה
באנגלית Respiratory, במערכת זו מתבצע תהליך חילוף החומרים. התאים העיקריים במערכת הנשימה, כלומר במערכת הרספירטורית, הם תאים פנאומוציטים מסוג 1 ומסוג 2, , תאי הנאדיות ודופן נימי הדם, ותאים מזנכימאליים.
בעיות שונות במערכת הנשימה
יש מגוון בעיות ומחלות הקיימות במערכת הנשימה, המחלות השכיחות ביותר נחלקות בדרך כלל לפי איבר מסוים במערכת, לפי החלוקה הבאה:
מחלות של האף, האוזן והסינונסים – דלקת האוזן התיכונה, דלקת האוזן החיצונית, סינוסיטיס, גודש באף, נזלת כרונית וכדומה.
מחלות הקשורות לברונכים (סימפונות) – מומים מולדים של הסימפונות (אטרזיה, ציסטות, פיסטולות ועוד), דלקות של הברונכים (ברונכיטיס חריפה, ברונכיוליטיס חדה או חריפה), מחלות חסימתיות של הריאה (COPD, אסתמה, נפחת, ברונכיטיס כרוני, ברונכיאקטזיס).
מחלות הקשורות לריאה – מומים מולדים של הריאות (אפלזיה, היפופלזיה, מום ציסטי, אגנזיס של הריאה), דלקות וזיהומים בריאות (דלקת ריאות ויראלית או חיידקית, זיהום ריאתי, דלקת ריאות בלתי זיהומית, מורסה ריאתית ומחלות פטרייתיות שונות), תמט הריאות, גידולים בריאות, מחלות ריאה אינטרסטיציאליות ומפושטות (סיליקוזיס, מחלת כורי הפחם, פמאומוקוניוזיס, פנאומיטיס אינטרסטיציאלית חיסונית ופיברוזיס), מחלות ווסקולריות של הריאה (בצקת בריאות, יתר לחץ דם ריאתי, תסחיף ריאתי, אוטם בריאה, תסמונת מצוקה נשימתית חריפה.
חשוב לציין כי מחלות שונות של מערכת הנשימה משפיעות על שאר מערכות הגוף, ובנוסף חלקן גורמות להפרעות משמעותיות במהלך השינה בלילה, הן כתוצאה מהפרעה חסימתית של דרכי האוויר (לדוגמה בתסמונת דום נשימה בשינה) והן כתוצאה מבעיות המפסיקות את פעילות שרירי מערכת הנשימה.
כל אדם עשוי לסבול במהלך חייו ממגוון בעיות שונות במערכת הנשימה. אין להקל ראש בבעיות ובמחלות הקשורות למערכת הנשימה. בהתאם לצורך הרופא ימליץ על בדיקת מערכת הנשימה תפקוד במאמץ, בדיקה במכון שינה אם קיים חשד לדום נשימה ולבעיות אחרות ועוד. יש מגוון טכניקות לצורך שיפור יכולת הנשימה והטיפול יכול לכלול תרופות, שימוש במחולל חמצן או במכשיר CPAP, הפסקת עישון, הפחתת החשיפה לזיהום, שיפור יכולת הנשימה ועוד.
כיצד מערכת הנשימה מתפקדת בעת מאמץ?
כדאי לדעת כי תפקיד מערכת הנשימה הוא משמעותי והכרחי לקיומם של החיים. במקרים מסוימים יש לבחון את תפקוד הריאה, כלומר הרופא ישלח את המטופל לבדיקת מערכת הנשימה תפקוד במאמץ. בזמן מאמץ חל שינוי בתפקודי מערכת הנשימה מאחר ויש עלייה באוורור הריאות, עלייה בנפח האוויר המתחלף וקצב הנשימה עולה.
בעת מאמץ תפוקת הלב הינה ביחס ישר לדרגת עוצמת המאמץ, עם זאת במערכת הנשימה אין קשר ישר בין עוצמת המאמץ לכושר האוורור של הריאות. בזמן מאמץ הגוף זקוק ליותר חמצן, הוא מייצר כמות גבוהה יותר של פחמן דו חמצני לכן הגוף מתמודד עם פינוי כמויות גדולות של פחמן דו חמצני.
