بعض اضطرابات الجهاز التنفسي Disorders of the Respiratory Systems

بعض اضطرابات الجهاز التنفسي Disorders of the Respiratory Systems

الامراض الرئوية الانسدادية المزمنة Chronic Obstructive Pulmonary Disease

تشمل هذه الأمراض كلا من إمفيزيما والتهاب القصبات المزمن chronic bronchitis. في كل من هاتين الحالتين يكون هناك انسداد لتدفق الهواء على الرغم من أن حجم الرئتين عادة يكون كبيرا أي أن المرضى قادرون على الشهيق وملء الرئة. لكن القدرة على إخراج هواء الزفير تكون متدنية جدا، فلسبب ما تنطبق القصيبات وتمنع مرور الهواء أثناء الزفير. يمكن التأكد من ذلك بواسطة اختبارات وظائف الرئة التي تبين قيما منخفضة لكل من السعة الحيوية الإجبارية (FVC) وحجم الزفير القسري في ثانية واحدة (FEV ) ونسبة FVC / FEV . يشترك المرضان في أعراضهما التي تشمل القحة والصفير أثناء التنفس وقصر النفس، وإنتاج كميات كبيرة من المخاط والبلغم، غير أن المرضين يختلفان في الآليات المسببة وما يصاحبها من تغيرات تركيبية. ففي إمفيزيما تتحطم الحويصلات الهوائية بفعل تحرر أنزيمات حالة للبروتينات ولدي اتحاد الحويصلات بسبب ذوبان جدرها تنتج حويصلات كبيرة مما يجعل المساحة السطحية الإجمالية للرئة أقل، أما في حالة التهاب القصبات المزمن فتسد الممرات التنفسية الصغيرة بفعل المخاط الذي تنتجه بطانة هذه الممرات عند تهيجها بفعل دخان السجائر الذي يعتبر العامل الأوحد والأقوى المشترك بين المرضين لدرجة أن هذين المرضين نادرة الحدوث في غير المدخنين وإن كانت المهيجات الأخرى والأبخرة تزيد من سوء الحال.

يصاحب هذين المرضين في مراحلهما النهائية نقص في أكسجين الدم وارتفاع في ,CO ويؤدي نقص أكسجين بشكل خاص إلى ارتفاع ضغط الدورة الدموية الرئوية وإلى استسقاء رئوي ثم إلى فشل القلب الأيمن. يمكن التفريق بين المرضى من النوعين بشكل ظاهري في أن مرضى إمفيزيما يكون لون الجلد ورديا pink puffers إذ أن أكسجين الدم يبقى في مستوى مقبول حتى المراحل النهائية من المرض أما مرضى التهاب القصبات المزمن فيكون لون الجلد مزرقا blue bloaters ذلك لأن أكسجين يكون متدنيا مما يعطي لونا أزرق كما أن الاستسقاء الرئوي يعطيهم بعض الانتفاخ في الوجه.

عرفت الاختلالات الجزيئية التي تسبب إمفيزيما بطريق غير مباشر. لقد عرفنا أن إمفيزيما مرض خاص بالمدخنين غير أن الباحثين اكتشفوا حديثا نوعا نادرا من إمفيزيما يكثر في بعض العائلات دون ارتباط بالتدخين. وقد وجد أن هؤلاء المرضى، الذين هم صغار السن (20 - 30سنه ) عادة، ينقصهم نوع من البروتينات الكروية المناعية يدعى ألفا – alpha - ll وهذا البروتين لا يعمل كجسم مضاد فقط بل يحمل بروتينا يدعى ألفا - 1 مضاد تربسين alpha - l - antitrypsin . يثبط هذا البروتين الأخير عمل الأنزيمات الحالة للبروتينات وبشكل خاص محلل إلاستين elastase، الذي اله علاقة بتحطيم البروتينات المكونة لجدران الحويصلات الهوائية. ففي الأشخاص الذين ينقصهم الفا - 1 تستطيع الأنزيمات الحالة للبروتينات أن تعمل على تحطيم جدران الحويصلات دونما منازع.

وكما هو الحال في هذا النوع من إمفيزيما الوراثية، فإن إمفيزيما الناتجة عن التدخين تحدث بنفس الطريقة، إذ وجد أن دخان السجائر يسبب زيادة في خلايا الدم البيضاء وهذه تعتبر المصدر الرئيسي لأنزيم محلل الاستين. هذا يعني أن دخان السجائر يقلب التوازن بين الأنزيمات الحالة للبروتينات وألفا - 1 مضاد تربسين لصالح الأنزيمات الحالة للبروتينات. كذلك فقد وجد أن دخان السجائر أيضا يثبط ألفا - 1 مضاد تربسين نفسه وهكذا فإن النتيجة النهائية هي زيادة عمل الأنزيمات الحالة للبروتينات. يعمل الباحثون، بعد توصلهم لهذه النتائج، على محاولة إنتاج ألفا - ا مضاد تربسين بواسطة تقنية DNA المعاد التوليف وعلى إنتاج مضادات مخلقة للأنزيمات الحالة للبروتينات، بالإضافة إلى نشر التوعية بأهمية عدم التدخين.

سرطان الرئة Lung Cancer

يسبب سرطان الرئة حوالي ثلث وفيات مرضى السرطان في العالم ويرتبط بشكل وثيق (90 % من مرضى سرطان الرئة) بالتدخين. سرطان الرئة مرض يصعب الشفاء منه، إذ بلغت نسبة الذين بقوا على قيد الحياة أكثر من خمس سنوات من مرضى السرطان حوالي 7 % فقط، فهو مرض عدواني وقابل للانتشار بسرعة وبشكل واسع الأمر الذي يجعل تشخيصه يأتي متأخرا حتى المراحل المتقدمة من المرض.

يسبب التدخين تشيطا لأهداب الخلايا الطلائية المبطنة للمجاري التنفسية فيشل عملها، كما يسبب التهيج الذي يحدثه الدخان إفراز الكثير من المخاط. وحيث أن الأهداب مشلولة فإن هذا المخاط يتراكم تدريجيا نحو حويصلات الرئة والمجاري التنفسية الضيقة. كذلك يعطل التدخين وظائف

الخلايا الأكولة (الحويصلية من النوع الثاني ). لهذا كله، فإن المخاط يصبح مرتعا خصبا للجراثيم التي تتكاثر فتسبب كثيرا من الالتهابات الرئوية مثل ذات الرئة والأمراض الانسدادية المزمنة. من جانب آخر فإن التدخين بما يحمله من مجموعات جذرية حرة free radicals ومن مواد مسرطنة يدفع خلايا الطبقة المخاطية إلى التضاعف بشكل غير مسيطر عليه معطية الأورام السرطانية المعروفة بسرطان الرئة.

هناك ثلاثة أنواع من سرطان الرئة:

1-      سرطان الخلايا الحرشفية (20 - 40 % من الحالات) ويظهر في طلائية القصبات أو فروعها الواسعة ويميل إلى تكوين کتل بها تجاويف ويحدث بها نزيف.

2-     سرطان الأنسجة الناعمة Adenocarcinoma ( %35.25 ) وينشأ في مناطق الرئة المحيطية كعقد صغيرة معزولة مكونة من غدد قصبية وخلايا حويصيلية.

3-     quamous cell carcinoma   سرطان الخلايا الصغيرة Small cell carcinoma (10. 20 %) ويتكون من خلايا صغيرة كالخلايا الليمفية وينشأ في القصبات الابتدائية ويتكاثر على هيئة عناقيد تغلق القصبة الهوائية والمنصف.

يتمثل علاج سرطان الرئة بالإزالة الجراحية لكامل الرئة المصابة إن أمكن، وبالعلاج بالأشعة وبالمواد الكيميائية، غير أن هذه الحلول لا تبدو شافية تماما ولكنها قد تطيل مدة بقاء المريض. وقد توصل الباحثون إلى أن معظم السرطانات من النوعين الأول والثاني تنتج من طفرة في الجين المثبط للأورام p53 tumor suppressor gene أو من اختفائه تماما، ولذا فقد تحققت نسبة شفاء جيدة ( 80% ) في الفئران التي حقنت بهذا الجين أو بمثبطات الجين المسرطن k- ras باستخدام الفيروسات العكسية retroviruses، ولا تزال الدراسات جارية على الإنسان.

الربو (الأزمة) Asthma

يعتقد بأن الربو يصيب حوالي 1 % من سكان العالم. تتمثل أعراض الربو في إجهاد في التنفس وقصره وضيق في الصدر يعطي شعور بالاختناق مما يجعل المصاب يقف إذا كان جالسا في محاولة للتنفس ويعقب هذه النوبة التي قد تستمر دقائق وحتى ساعات قحة خفيفة جافة تصبح كبيرة ويصاحبها البلغم في مراحل لاحقة. يعرف نوعان من الربو: 1) ربو ناتج عن تفاعلات الحساسية (الربو التحسسي) وينتج عن أجسام غريبة بروتينية كشعر الحيوانات والفطريات والجراثيم المتحوصلة والريش وبعض أنواع الأطعمة كالحليب والمكسرات والشكولاته والأطعمة البحرية، وبعض الأدوية كأسبرين وبنسلين. ويعتقد أن هذا النوع يحدث في أشخاص لديهم الاستعداد الوراثي للتحسس لمثل هذه المواد، 2) ربو غير معروف الأسباب idiopathic وهو في الغالب يحدث في البالغين ( فوق سن 30 سنة)، ويمكن أن يحدث بعد التمرين الرياضي أو التعرض للهواء البارد أو العدوى أو الانفعالات العاطفية.

وفي كلا النوعين تتفاعل المسببات مع الأجسام المضادة وتؤدي إلى تحرر مواد كيميائية وسيطة ذات تأثير على الأوعية الدموية مثل هستامين وبروستاغلاندينات وليكوترايينات. تسبب المواد الوسيطة انقباض العضلات الملساء للقصبات فتضيقها كما تسبب إفراز المخاط الذي يغلق الممرات التنفسية النهائية. يتركز علاج الربو في إعطاء أدوية تسبب انبساط العضلات الملساء للممرات التنفسية (مثل مضادات هستامين وإبينفرين وأيزوبروترينول).

أنماط تنفسية غير طبيعية

1. تنفس Cheyne - Stokes : وجد أن حجم المد والجزر في بعض الأشخاص يزداد وينقص بشكل دوري إلى حد توقف التنفس أحيانا أي أن حجم المد والجزر لا يبقى ثابتا عند قيمة طبيعية، كما وجد أن هذه الحالة ترتبط مع حدوث إخفاق القلب الاحتقاني. ففي هذه الحالة، يكون الناتج القلبي منخفضة وبذا فإن الوقت الذي يأخذه الدم في الانتقال من الدورة الرئوية حتى المستقبلات المركزية النخاعية يطول، وهكذا فإن بطء وصول المعلومات إلى المراكز النخاعية يسبب تذبذبا في عمل هذه المراكز وبالتالي في عمق التنفس. يحدث هذا التذبذب عادة وبشكل خطير أثناء النوم، ونظرا لظهوره أيضا في الأطفال فإن البعض يعتقد أنه يسبب تناذر وفيات الأطفال المفاجئ.

2 - توقف التنفس أثناء النوم Sleep apnea: يتوقف التنفس تماما الثوان أثناء النوم في بعض الأشخاص إما بسبب تثبيط المراكز التنفسية النخاعية أو بسبب انسداد المجاري التنفسية. الحالة الأخيرة تنتج أحيانا لأن العضلات الهيكلية كعضلة اللسان وسقف الحلق الرخو ( اللهاة) ترتخي أثناء النوم وقد ترتد نحو الجانب الظهري إذا نام الشخص على ظهره فتغلق البلعوم الأنفي ويحدث ضغط سالب في البلعوم الأنفي الأمر الذي يؤدي إلى الشخير snoring الذي يعكس انسدادا جزئيا للبلعوم الأنفي.

3. منعكس الغوص Diving reflex: يستطيع بعض المواليد أن يقوا تحت الماء، وربما الماء البارد، فترة قد تصل 20 - 30 دقيقة ويعود السبب في ذلك إلى تطور منعكس الغوص لديهم بشكل أكثر من البالغين. لقد وجد أن غمر الوجه بالماء يؤدي إلى توقف التنفس ونقص نبض القلب وتحويل الدم من الأنسجة الطرفية نحو أعضاء أكثر أهمية كالدماغ والقلب. تؤدي هذه الاستجابة، بالإضافة إلى انخفاض درجة حرارة الجسم نتيجة غمر الجسم بالماء البارد وقلة الأيض الناتجة عن ذلك إلى أن يوفر أكسجين لاستهلاك الدماغ والقلب مما يبقى الفرد على قيد الحياة.

أنماط تنفسية مألوفة Non Respiratory Air Movements

1- القحة Cough: يتم فيها أخذ نفس عميق ثم تغلق فتحة المزمار ويندفع الهواء من الرئتين مما يفتح فتحه المزمار بقوه نتيجة اندفاع الهواء خلالها مما يؤدي إلى إزالة الأجسام الغريبة أو المخاط ودفعها للأعلى. سببها تنشيط المستقبلات بفعل المواد المهيجة.

2. العطس ( السعال) Sneeze : تحدث بشكل مماثل للقحة غير أن الهواء يوجه باتجاه الممرات الأنفية، إذ تغلق اللهاة التجويف الفمي ليتحول باتجاه الممرات الأنفية.

3. البكاء Crying: يكون الشهيق متبوعا بتدفق هواء الزفير على هيئة دفعات مع إطلاق أصوات ويرتبط البكاء بالعواطف.

4 - الضحك Laughing : يشبه البكاء في حركات هواء الزفير وهو مرتبط بالعواطف.

5- التثاؤب Yawn: شهيق عميق جدا يؤخذ والفم مفتوحا ويؤدي إلى تهوية جميع الحويصلات، وقد كان يعتقد بأنه يتم من أجل زيادة أكسجين الدم غير أنه يعتقد الآن بأنه يحدث لتوزيع المواد الفعالة سطحية على حويصلات الرئة.

6- الحازوقة Hiccup: شهيق مفاجئ متكرر يحدث بسبب انقباضات الحجاب الحاجز ويؤدي الهواء المار إلى إحداث الصوت المرافق للعملية. يعتقد أن سببه تهيج الحجاب الحاجز أو عصب الحجاب الحاجز.

الفصل الثامن عشر:

·        الجهاز التنفسي التطور الجنيني

·        التركيب الوظيفي للجهاز التنفسي

·        البلعوم

·        الحنجرة

·        إصدار الصوت

·        القصبة الهوائية (الرغامي)

·        الشجرة القصبية

·        المنطقة التنفسية

·        الغشاء التنفسي

·        الرئتان

·        أغشية الجنب ( الأغشية البلورية)

·        آلية ( ميكانيكات) التهوية

·        الضغط داخل تجويف الصدر (الضغط داخل التجويف الجنبي)

·        أثر الضغط داخل تجويف الصدر على الضغط داخل الرئتين

·        الشهيق

·        الزفير

·        التوتر السطحي والمواد الفعالة سطحيا

·        الشغل المبذول في عملية التنفس

·        الحجوم التنفسية واختبارات وظيفة الرئة

·        التهوية الحويصلية

·        التبادل الغازي في الجسم

·        قوانين الغازات وأثرها في التبادل الغازي

·        قانون الضغط الجزئي للغازات

·        قانون هنري

·        التبادل الغازي في الحويصلات ( التنفس الخارجي)

·        التبادل الغازي في أنسجة الجسم ( التنفس الداخلي)

·        الموائمة بين التهوية والتروية الدموية

·        نقل الأكسجين بالدم

·        اتحاد هيموجلوبين وأكسجين وانفصالهما

·        التشبع

·        منحنى تحلل أكسجين – هيموجلوبين

·        أثر PO₂ على درجة تشبع هيموجلوبين

·        أثر درجة الحرارة، PCO₂، تركيز H+، تركيز DPG على تشبع هيموجلوبين

·        تنظيم عملية التنفس

·        المراكز التنفسية في النخاع المستطيل

·        المراكز التنفسية في القنطرة

·        تنظيم نشاط المراكز التنفسية

·        التأقلم للارتفاعات الشاهقة

·        الوظائف غير التنفسية للرئتين

·        بعض اضطرابات الجهاز التنفسي

·        سرطان الرئة

·        الربو ( الأزمة)

·        أنماط تنفسية غير طبيعية

·        أنماط تنفسية مألوفة

المصادر

• التشريح الوظيفي وعلم وظائف الأعضاء ، الدكتور شتيوي العبدالله (2012) ، دار المسيرة عمان – الأردن.

• Prosser, C. Ladd (1991). Comparative Animal Physiology, Environmental and Metabolic Animal Physiology (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley-Liss. pp. 1–12. ISBN 978-0-471-85767-9.
•  Hall, John (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th ed.). Philadelphia, Pa.: Saunders/Elsevier. p. 3. ISBN 978-1-4160-4574-8.
•  Widmaier, Eric P.; Raff, Hershel; Strang, Kevin T. (2016). Vander's Human Physiology Mechanisms of Body Function. New York, NY: McGraw-Hill Education. pp. 14–15. ISBN 978-1-259-29409-9.
• R. M. Brain. The Pulse of Modernism: Physiological Aesthetics in Fin-de-Siècle Europe. Seattle: University of Washington Press, 2015. 384 pp., [1].
• Rampling, M. W. (2016). "The history of the theory of the circulation of the blood". Clinical Hemorheology and Microcirculation. 64 (4): 541–549. doi:10.3233/CH-168031. ISSN 1875-8622. PMID 27791994. S2CID 3304540.
• Bernard, Claude (1865). An Introduction to the Study of Ex- perimental Medicine. New York: Dover Publications (published 1957).
•  Bernard, Claude (1878). Lectures on the Phenomena of Life Common to Animals and Plants. Springfield: Thomas (published 1974).
•  Brown Theodore M.; Fee Elizabeth (October 2002). "Walter Bradford Cannon: Pioneer Physiologist of Human Emotions". American Journal of Public Health. 92 (10): 1594–1595. doi:10.2105/ajph.92.10.1594. PMC 1447286.
•  Heilbron, J. L. (2003). The Oxford Companion to the History of Modern Science, Oxford University Press, p. 649, link.
•  Feder, ME; Bennett, AF; WW, Burggren; Huey, RB (1987). New directions in ecological physiology. New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-34938-3.
•  Garland, Jr, Theodore; Carter, P. A. (1994). "Evolutionary physiology" (PDF). Annual Review of Physiology. 56 (1): 579–621. doi:10.1146/annurev.ph.56.030194.003051. PMID 8010752.