آموزش گفتار 1 فصل 3 زیست دهم + تدریس ویدیویی

آموزش گفتار 1 فصل 3 زیست دهم به‌صورت تست‌بیس، همراه با تدریس ویدیویی «دکتر الهه بنام» را، در این پست از رپیتیچ ببینید.

تبادلات گازی، موضوع فصل سوم زیست دهم است و از سه گفتار تشکیل شده‌است. گفتار 1 فصل 3 درباره ساز و کار دستگاه تنفس در انسان، صحبت می‌کند.

برای دسترسی به کل مباحث فصل سوم، روی لینک زیر کلیک کنید.

فیلم و جزوه فصل سوم زیست دهم

خب، اول از همه بریم که ویدیوی آموزشی این بخش رو ببینیم.

آموزش ویدیویی گفتار 1 فصل 3 زیست دهم

در این قسمت، بخشی از «آموزش گفتار اول فصل سوم زیست دهم» را به‌صورت ویدیویی می‌توانید ببینید. مدرس این قسمت، خانم دکتر الهه بنام، رتبه 37 کنکور تجربی هستند.

 

 

در ادامه، با دلیل نفس‌کشیدن مطابق علم امروز آشنا می‌شویم. پس از آن، به بررسی «بخش‌های عملکردی دستگاه تنفس» و «حمل گازها در خون» می‌پردازیم.

ساز و کار دستگاه تنفس در انسان؛ گفتار اول فصل سوم زیست دهم

ارسطو خیال می‌کرد که نفس‌کشیدن، باعث خنک شدن قلب می‌شود. هوای دمی و بازدمی از نظر او، دارای ترکیب شیمایی یکسانی بودند.

در هوای دمی، اکسیژن بیشتری به‌نسبت هوای بازدمی وجود دارد. در هوای بازدمی هم، کربن‌دی‌اکسید نسبت به هوای دمی بیشتر است.

چرا نفس می‌کشیم؟

کشف ارتباط دستگاه تنفس و دستگاه گردش خون، نقش و اهمیت تنفس را در حیات جانداران، پررنگ‌تر از گذشته کرد.

خون تیره؛ خونی است که از اندام‌های بدن جمع و به سمت شش‌ها می‌رود. این خون، اکسیژن کمتر و کربن‌دی‌اکسید بیشتری به‌نسبت خون خروجی از شش‌ها دارد.

خون روشن؛ در واقع همان خون تیره است که در شش‌ها کربن‌دی‌اکسید خود را از دست می‌دهد و از هوا اکسیژن می‌گیرد.

دستگاه گردش خون وظیفه دارد توسط خون روشن، همواره به یاخته‌های بدن اکسیژن برساند و کربن‌دی‌اکسید را از آنها دور کند.

تنفس یاخته‌ای

یاخته‌ها باید مولکول‌ها را به ذرات کوچک‌تر تبدیل کنند، تا بتوانند به مواد مغذی برسند. مثلا گلوکز باید در ابتدا به انرژی ذخیره شده در ATP تبدیل شود که واکنش خلاصه شده‌اش، به این صورت است:

ATP + آب + کربن دی‌اکسید → ADP و فسفات + اکسیژن + گلوکز

اکسیژن، یکی از عناصر لازم برای این فرایند است که «تنفس یاخته‌ای» نام دارد.

کربن‌دی‌اکسید، می‌تواند با آب واکنش دهد و کربنیک اسید را بسازد که منجر به کاهش PH می‌شود. تغییر PH، باعث تغییر در ساختار پروتئین‌ها و اخلال در عملکرد آنها می‌شود. بسیازی از فرایندهای یاخته‌ای بر عهده پروتئین‌هاست. از بین رفتن عملکرد پروتئین‌ها، یاخته‌ها و بافت‌ها را درگیر خود می‌کند. به عبارت دیگر، افزایش کربن‌دی‌اکسید به مراتب خطرناک‌تر از کاهش اکسیژن است.

بخش‌های عملکردی دستگاه تنفس؛ گفتار 1 فصل 3 زیست دهم

دستگاه تنفس را بر اساس عملکرد می‌توان به دو بخش اصلی با نام‌های «بخش هادی» و «بخش مبادله‌ای» تقسیم‌بندی کرد. در ادامه با هر کدام از این دو بخش بیشتر آشنا می‌شویم.

بخش هادی

بخش هادی شامل مجاری تنفسی از بینی تا نایژک انتهایی می‌شود. این بخش، وظیفه هدایت هوا را به درون و بیرون دستگاه تنفسی بر عهده دارد. در عین این‌که هوا در این قسمت گرم و مرطوب می‌شود، از ناخالصی‌ها مانند میکروب‌ها و گرد و غبار نیز، پاک‌سازی می‌شود. مجموعه این اقدامات، برای آمادگی مبادله گازها با خون است.

اولین مسیر ورود هوا به بدن، بینی است که پوست نازک آن با موهای خود، مانعی در برابر ورود ناخالصی‌های هواست. مخاط مژک‌دار پس از پایان یافتن این پوست، از بینی شروع می‌شود و در سراسر مجاری هادی ادامه پیدا می‌کند. این مخاط، یاخته‌های مژک‌دار فراوان و ترشحات مخاطی ضد میکروب دارد.

ناخالصی‌های هوا ضمن عبور، در ترشحات مخاطی به دام می‌افتند و توسط حرکت ضربانی مژک‌ها، به سمت حلق می‌روند. در دستگاه گوارش، شیره معده می‌تواند ناخالصی‌های هوا را نابود کند؛ شاید هم این ذرات، به بیرون بدن هدایت شوند.

ترشحات مخاطی، هوا را مرطوب می‌کنند که برای تبادل گازها ضروری است. گازهای تنفسی تنها در حالت محلول در آب، می‌توانند بین شش‌ها و خون مبادله شوند.

وظیفه گرم کردن هوا بر عهده شبکه‌ای وسیع از رگ‌ها با دیواره نازک است که به سطح درونی بینی، نزدیک هستند. این شبکه آسیب‌پذیری بیشتری دارد و آسان‌تر از نقاط دیگر، دچار خون‌ریزی می‌شود.

هوا با عبور از بینی یا دهان، خود را به حلق می‌رساند. حلق یک گذرگاه ماهیچه‌ای است که هم هوا و هم غذا را عبور می‌دهد. انتهای حلق، یک دوراهی است که حنجره در جلو و مری در پشت آن قرار دارد.

نقش و ساختار حنجره

حنجره در بالای نای قرار دارد و در تنفس، دو نقش کلیدی را بر عهده دارد.

1. دیواره غضروفی حنجره، مجرای عبور هوا را باز نگه‌می‌دارد.
2. درپوش برچاکنای (اپی‌گلوت) حنجره، از ورود غذا به مجرای تنفسی، جلوگیری می‌کند.

ساختار دیواره نای و وظایف آن

دیواره نای، حلقه‌های غضروفی شبیه به نعل اسب یا حرف C دارد که مجرای نای را همیشه باز نگه‌می‌دارند. دهانه غضروف (دهانه حرف C) که به سمت مری قرار دارد، حرکت لقمه‌های بزرگ غذا در مری را تسهیل می‌کند.

7 عضو تشکیل دهنده دیواره نای، از این قرارند:

1. مری
2. ماهیچه
3. مخاط
4. زیرمخاط
5. غده ترشحی
6. غضروف
7. لایه پیوندی

ساختار بافتی دیواره نای نیز از بیرون به درون، شامل این 4 مورد است:

1. پیوندی
2. غضروفی ماهیچه‌ای
3. زیرمخاط
4. مخاط

نایژه‌های اصلی

نای در انتهای خود به دو شاخه تقسیم می‌شود و نایژه‌های اصلی را تشکیل می‌دهد. هر نایژه اصلی به یک شش وارد و در آنجا به نایژه‌های باریک‌تر تقسیم می‌شود.

نایژک

مقدار غضروف نایژه‌های اصلی از نایژه‌‌های باریک‌تر، به مراتب بیشتر است. به عبارت دیگر با باریک‌تر شدن نایژه‌ها، مقدار غضروف آنها نیز کم می‌شود. به انشعابی از نایژه که دیگر غضروفی ندارد، نایژک می‌گوییم.

نایژک‌ها به دلیل نداشتن غضروف، می‌توانند تنگ و گشاد شوند که به دستگاه تنفس، توانایی تنظیم مقدار هوای ورودی و خروجی را می‌دهد.

آخرین انشعاب نایژک در بخش هادی؛ «نایژک انتهایی» نام دارد.

 

 

بخش مبادله‌ای

بخش مبادله‌ای دستگاه تنفس با حضور اجزای کوچکی به نام حبابک مشخص می‌شود. نایژک مبادله‌ای، نایژکی است که روی آن حبابک وجود دارد. انتهای نایژک مبادله‌ای، انگار چند خوشه انگور چسبیده که در واقع، همان اجتماع حبابک‌ها است. هر یک از این خوشه‌ها را یک کیسه حبابکی می‌نامند.

مخاط مژک‌دار در طول نایژک مبادله‌ای به‌پایان می‌رسد و با این حساب، در محل حبابک‌ها وجود ندارد.

یاخته‌های درشت‌خوار (ماکروفاژ)

درشت‌خوارها یاخته‌هایی هستند که دو ویژگی اصلی دارند:

1. بیگانه‌خواری
2. توانایی حرکت

این یاخته‌ها جزو دستگاه ایمنی بدن به‌شمار می‌روند و در نقاط بسیاری حضور دارند. یاخته‌های ماکروفاژ در حبابک‌ها، باکتری‌ها و ذرات گرد و غبار را که از مخاط مژک‌دار گریخته‌اند، نابود می‌سازند.

عامل سطح فعال (سورفاکتانت)

حجم کیسه‌های حبابکی با نفس کشیدن، تغییر می‌کند. سطحی از حبابک را که در تماس با هواست، توسط لایه نازکی از آب پوشیده می‌شود. حبابک به دلیل نیروی کشش سطحی آب، در برابر باز شدن مقاومت می‌کند.

بعضی از یاخته‌های حبابک‌ها، ماده‌ای ترشح می‌کنند که ضمن کاهش نیروی کشش سطحی، باز شدن حبابک‌ها را آسان می‌کند. نام این ماده، عامل سطح فعال یا سورفاکتانت است. نوزادان زودرس، به مقدار کافی سورفاکتانت ندارند و به همین دلیل، با زحمت نفس می‌کشند.

اطراف حبابک‌ها را مویرگ‌های خونی فراوان احاطه کرده است که امکان تبادل گازها را بین هوا و خون فراهم می‌کند.

دیواره حبابک‌ها

دیواره حبابک‌ها از دو نوع یاخته ساخته‌شده‌است:

1. یاخته سنگ‌فرشی که فراوان‌تر است.
2. یاخته‌های مسئول ترشح عامل سطح فعال که ظاهر کاملا متفاوت و تعداد کمتری دارند.

اکسیژن و کربن دی‌اکسید جهت مبادله بین هوا و خون، باید از ضخامت دیواره حبابک‌ها و مویرگ‌ها عبور کنند. هر دو دیواره از بافت پوششی سنگ‌فرشی یک‌لایه ساخته‌شده‌اند که بسیار نازک است. در جاهای متعدد، بافت پوششی مویرگ و حبابک، دارای غشای پایه مشترک هستند که مسافت انتشار گازها را به حداقل ممکن می‌رساند.

حمل گازها در خون

دستگاه تنفس با همکاری دستگاه گردش خون، می‌تواند وظیفه خود را به نحو احسن انجام دهد. خون، اکسیژن را به یاخته‌ها می‌رساند و کربن دی‌اکسید آنها را به سمت شش‌ها می‌آورد تا از بدن خارح شود. حمل گازها در خون، آخرین مبحث گفتار 1 فصل 3 زیست دهم است.

وظایف هموگلوبین

بخش اندکی از گازها به صورت محلول در خوناب جابجا می‌شوند که برای حمل، نیاز به سازوکار ویژه‌ای دارند. هموگلوبین، وظیفه جابجایی این مولکول‌ها را بر عهده دارد. گویچه قرمز، معدن سرشار هموگلوبین است.

خونی که از قلب به شش‌ها می‌رود، غلظت اکسیژن کمتری به نسبت هوای حبابک‌ها دارد. اکسیژن در شش‌ها، به هموگلوبین موجود در این خون می‌پیوندد و در مجاورت بافت‌ها از آن جدا می‌شود و خود را به یاخته‌ها می‌رساند. همین روند برای کربن دی‌اکسید نیز صدق می‌کند و تابع غلظت آن است. در بافت‌ها، کربن دی‌اکسید به هموگلوبین متصل و در شش‌ها از آن جدا می‌شود.

درست است که هموگلوبین بیشترین مقدار حمل اکسیژن در خون را بر عهده دارد، ولی در رابطه با حمل کربن دی‌اکسید نقش آن کمرنگ‌تر است.

کربنیک انیدراز

کربن دی‌اکسید بیشتر به‌صورت یون بیکربنات در خون حمل می‌شود. گویچه قرمز آنزیمی به نام کربنیک انیدراز دارد که با ترکیب کردن کربن دی‌اکسید با آب، کربنیک‌اسید را می‌سازد. کربنیک‌اسید به علت ناپایداری به‌سرعت به یون بیکربنات و هیدروژن، تجزیه می‌شود. یون بیکربنات از گویچه قرمز خارج و به خوناب وارد می‌شود. وقتی خون به شش می‌رسد، کربن دی‌اکسید از ترکیب یون بیکربنات آزاد می‌شود و از آنجا به هوا انتشار می‌یابد.

کربن مونوکسید و گازگرفتگی

کربن مونوکسید یکی دیگر از مولکول‌هاست که توانایی اتصال به هموگلوبین را دارد. وقتی این مولکول به هموگلوبین بچسبد، به آسانی جدا نمی‌شود. کربن مونوکسید دقیقا به محل اتصال اکسیژن به هموگلوبین متصل و مانع پیوستن اکسیژن می‌شود. به این ترتیب، ظرفیت حمل اکسیژن در خون کم می‌شود.

اگر تعداد کربن مونوکسید زیادی به هموگلوبین‌ها بچسبد، ممکن است فرد با مرگ مواجه شود و ازین‌رو گازی سمی به شمار می‌رود. تنفس این گاز باعث مسمومیت می‌شود و به گازگرفتگی شهرت دارد.

برای دسترسی به دیگر گفتارهای فصل 3 زیست 10، روی لینک های زیر کلیک کنید:

• فیلم و جزوه گفتار دو فصل سه زیست ده
• فیلم و جزوه گفتار سه فصل سه زیست ده