دستگاه تنفسی برای دم و بازدم
وظیفه دستگاه تنفس ( Respiratory System) تامین اکسیژن برای سلول های بدن و دفع دی اکسید کربن (گاز کربنیک) حاصل از متابولیسم است . تمام حیوانات پرسلولی به نوعی دستگاه تنفس دارند که در جاندران ساکن آب محل تبادل گازها را آبشش و در پستانداران و پرندگان شش می‌نامند.
اعضای این دستگاه عبارتند از : بینی، حنجره، نای (تراشه)، ریه‌ها.
آناتومی دستگاه تنفس
بینی :
بینی خارجی از استخوان ها و غضروف‌ها تشکیل شده‌است. حفره‌های بینی از مخاط و عروق خونی پوشیده شده‌اند که هوا را قبل از رسیدن به ریه‌ها گرم و مرطوب می‌کنند و با کمک موها و مژک‌ها گرد و غبار آن را می‌گیرند.
حنجره : 
حنجره که در جلوی گردن قرار گرفته (در محاذات سومین تا ششمین مهره گردنی) هم راهی برای عبور هوا است و هم صدا را تولید می‌کند. ساختمان حنجره از چندین غضروف و عضله تشکیل شده‌است.
نای :
لوله تنفسی که پس از حنجره قرار گرفته نای است . ساختمان نای از غضروف‌هایی به شکل حلقه ناقص (Ω) تشکیل شده. نای ۱۲-۱۰ سانتی متر طول دارد و قطر داخلی آن ۲-۱/۵ سانتی متر است. این لوله از محاذات ششمین مهره گردن به سمت پایین می‌آید و بعد به دو شاخه راست و چپ تقسیم می‌شود که این شاخه‌ها نایژه (برونش) نامیده می‌شود.
نایژه راست ۲/۵ سانتی متر طول دارد و وارد ریه راست می‌شود. نایژه چپ ۵ سانتی متر طول دارد و وارد ریه چپ می‌شود. نایژه‌ها در داخل ریه‌ها به شاخه‌های کوچکتری به نام نایژک (برونشیول) تقسیم می‌شوند. داخل نای و برونش‌ها سلول‌های مژکدار وجود دارند که با حرکت خود به سمت دهان ذرات موجود در هوا را بیرون می‌رانند و مانع رسیدن آنها به ریه‌ها می‌شوند.
ریه ها :
ریه‌ها به شکل نیمه مخروطی هستند و قسمت‌های طرفی حفره سینه را پر می‌کنند. قاعده ریه‌ها روی پرده دیافراگم (عضله‌ای که حفره سینه و حفره شکم را از هم جدا می‌کند) قرار گرفته و قله ریه‌ها مجاور دنده اول است. ریه کودکان صورتی رنگ است ولی ریه بزرگسالان به علت ذرات ذغال وارد شده از راه تنفس خاکستری رنگ می‌باشد.
ریه راست از ۳ قطعه (لوب) وریه چپ از ۲ قطعه (لوب) تشکیل شده‌است. نایژک‌ها در ریه‌ها به حفره‌های هوایی کوچکی به نام آلوئول ختم می‌شوند. آلوئول‌ها دارای مویرگ‌های فراوانی هستند و تعویض اکسیژن هوا با دی اکسید کربن خون داخل این حفره‌ها انجام می‌شود.
پرده جنب :
پرده‌ای دو لایه به نام پرده جنب هر ریه را به طور جداگانه از بیرون می‌پوشاند. بین این دو لایه مقداری مایع وجود دارد که باعث لغزندگی و نرم شدن حرکات می‌شود.
ریه‌ها ساختمان ارتجاعی دارند و تمایل دارند تا مثل بادکنکی بدون هوا روی خود بخوابند ولی فشار منفی که بین دو پرده جنب وجود دارد باعث باز نگه داشتن ریه‌ها می‌شود.
فیزیولوژی
تهویه
در فیزیولوژی تنفس، تهویه(یا نرخ تهویه) روندی است که در آن هوا وارد یا خارج شش ها می‌شود. این تعریف را بصورت زیر دسته‌بندی می‌توان کرد:
| سنجش | معادله | تعریف |
| تهویه آنی(دقیقه‌ای) | حجم کِشندی X تعداد نفس‌گیری | حجم کلی هوای وارد شونده به شش ها در دقیقه. |
| تهویه آلوئولی | (حجم کِشندی – حجم فضای مرده) X تعداد نفس‌گیری | حجم هوایی که در واحد زمانی به آلوئول‌ها می‌رسد. |
| تهویه فضای مرده | فضای مرده * تعداد نفس‌گیری | حجم هوایی که در واحد زمان و بین هر تنفس در فضای مرده دستگاه تنفسی(حلق٬ نای٬ نای‌چه و غیره) جابجا می‌شود و نقشی در تهویه سلولی ندارد. |
کنترل
تهویه یا ونتیلاسیون زیر کنترل بخش خودکار دستگاه عصبی شامل ساقه مغز٬ پیاز مغز و پل مغز انجام می‌پذیرد. این بخش‌های مغز با همکاری و هماهنگی مرکز کنترل تنفس را پدید آورده و دستورهای لازم را به ماهیچه‌های درگیر تنفس می‌فرستند. زیربخش‌های مرکز کنترل به دو بخش خلفی(دورسال) و بطنی تقسیم می‌شوند و در دوران کودکی بسیار حساس می‌باشند بطوریکه در صورت تکان یا ضربه شدید به کودک این زیربخش‌ها صدمه دیده و حتی خطر مرگ را بدنبال دارند.
کنترل سرعت تنفس به میزان غلظت دی‌اکسید کربن خون بستگی دارد.
استنشاق
عمل دم یا استنشاق توسط دیافراگم آغاز و توسط عضلات بین دنده‌ای خارجی پشتیبانی می‌گردد.
تعداد یا نرخ تنفس طبیعی در حال استراحت ۱۰ تا ۱۸ تنفس در دقیقه، با مدت زمانی حدود ۲ ثانیه صورت می‌گیرد. هنگام تنفس شدید (با نرخ بیش از ۳۵ تنفس در دقیقه)، و یا در ابتلا به نارسایی تنفسی، ماهیچه‌ها و اجزای جانبی تنفسی برای کمک و پشتیبانی شامل استرنوکلیدوماستوئید و پلاتیسما و اسکالِن گردنی وارد عمل می‌شوند. ماهیچه‌های جانبی پشتیبان شامل ماهیچه سینه‌ای و عضله پشتی بزرگ می‌باشند.
بازدم
بازدم به طور کلی یک فرآیند منفعل است بااین وجود، بازدم فعال و یا ارادی را می‌توان توسط شکم و عضلات بین دنده‌ای داخلی را انتظار داشت. بازدم طبیعی٬ پروسهٔ اجباری و غیر فعال بیرون فرستادن هوای تنفس شده بواسطه نیروی الاستیسیته در شُش‌ها و ماهیچه‌های تنفسی است.
تبادل گازی
عملکرد عمدهٔ سیستم تنفسی تبادل گاز بین محیط خارجی و سیستم گردش خون در یک موجود یا ارگانیسم زنده‌است. در انسان و سایر پستانداران، این تبادل گازی شامل اکسیژن‌دهی خون و گرفتن همزمان دی‌اکسید کربن و سایر مواد زائد حاصل از سوخت و ساز بدن از گردش خون است. به همراه این تبادل گازی، تعادل اسید و باز بدن نیز به عنوان بخشی از حفظ هموستاز بدن صورت می‌گیرد. اگر تنفس کامل و مناسب نباشد دو وضعیت متضاد می تواند رخ دهد٬ اسیدوز تنفسی که یک بیماری تهدیدکننده زندگی است، و آلکالوز تنفسی دیگر وضعیت ناهماهنگ در بدن است.
سامانه ایمنی
سلول‌های اپیتلیال در مجرای تنفسی می توانند انواع مولکول ها را برای کمک به ایمنی شُش‌ها ترشح نمایند. ایمونوگلوبولین تراوشی یا IgA و کالکتین(شامل سورفاکتانت نوعA و D) و دیگر پپتیدها و پروتئازها، گونه‌های اکسیژن واکنش پذیر و نوعی نیتروژن واکنش پذیر همه توسط سلول‌های اپیتلیال مسیر و لوله تنفسی ساخته و تراوش می‌گردند.