درس التبادل الغازي بين الجسم والمحيط – السنة السادسة ابتدائي PDF
يتناول هذا الدرس من مادة الإيقاظ العلمي، الموجّه لتلاميذ السنة السادسة ابتدائي، موضوع التنفس عند الإنسان والتبادل الغازي في مستوى الحويصلات الرئوية. نشرح فيه آلية دخول الهواء وخروجه، وكيفية تبادل الأكسجين وثنائي أكسيد الكربون بين الجسم والمحيط، مع تمارين تطبيقية مصححة لتثبيت المكتسبات.
كيف تتم عملية التنفس عند الإنسان؟
تبدأ عملية التنفس عند الإنسان بدخول الهواء عن طريق الفم أو الأنف (الشهيق)، ومروره عبر القصبات الهوائية إلى أنابيب هوائية تسمى الشعب الهوائية. هذه الشعب هي الجزء المسؤول عن جودة عملية التنفس؛ فعند إصابتها بمرض أو عندما تكون مليئة بالمخاط، لا تقوم بوظيفتها بشكل فعّال. وعندما تصل هذه الشعب الهوائية إلى الرئة، تصبح عبارة عن أنابيب هوائية أصغر تسمى القصيبات، والتي يكون في نهايتها أكياس هوائية صغيرة تسمى الحويصلات الهوائية (الرنوية).
وهي محاطة بشبكة كبيرة من الشعيرات الدموية، والتي يتم فيها تبادل الغازات بين هذه الحويصلات الهوائية والدم؛ فتأخذ هذه الشعيرات الأكسجين من الدم وتعطيه ثنائي أكسيد الكربون، وبعد ذلك يذهب الدم المحمّل بالأكسجين إلى الرئتين إلى القلب والذي بدوره يقوم بضخ هذا الدم الغنيّ بالأكسجين إلى جميع أنحاء الجسم، وتتخلص الرئتان من ثنائي أكسيد الكربون بإخراجه في عملية الزفير.
الشهيق
الشهيق هو الهواء الوارد على الرئتين عبر المجاري التنفسية من المحيط الخارجي، وهو عادة غني بالأكسجين فيملأ الرئتين.
الزفير
الزفير هو الهواء الخارج من الرئتين عبر المجاري التنفسية إلى المحيط الخارجي، ويكون عادة محملاً بثنائي أكسيد الكربون، وهو عكس عملية الشهيق.
كيف تتم عملية التبادل الغازي في مستوى الرئتين؟
تتم عملية التبادل الغازي بين الجسم وهواء المحيط في مستوى الحويصلات الرئوية. يصل الدم قاتم اللون محملاً بثنائي أكسيد الكربون إلى الرئتين عن طريق الشريان الرئوي، ويخرج منهما أحمر قانيًا محملاً بالأكسجين إلى بقية أعضاء الجسم عن طريق الوريد الرئوي.
ويقوم الدم بعملية النقل حيث: ينقل الأكسجين من الرئتين إلى خلايا الجسم، وينقل ثنائي أكسيد الكربون من الخلايا إلى الرئتين.
الفرق بين التبادل الغازي الخلوي والتبادل الغازي في مستوى الحويصلات
التبادل الغازي الخلوي يتم في مستوى الخلايا؛ إذ تطرح فيه الخلية ثنائي أكسيد الكربون في الدم وتأخذ منه الأكسجين. أما التبادل الغازي في مستوى الحويصلات الرئوية، فتزوّد فيه الحويصلة الدم بالأكسجين وتخلّصه من ثنائي أكسيد الكربون.
تمارين تطبيقية مع الإصلاح
الوضعية الأولى
ضع يدك فوق صدرك أثناء عملية التنفس وراقب: ماذا تلاحظ؟ ما هو عدد الحركات؟ ماذا تسمى كل حركة وما هو دورها في عملية التنفس؟
الإصلاح:
1) ارتفاع القفص الصدري أثناء عملية إدخال الهواء وانخفاضه بعد إخراج الهواء.
2) عدد الحركات: حركتان.
3) عملية الشهيق: إدخال الهواء الغني بالأكسجين إلى الرئتين ليتزود الجسم بحاجياته من غاز الأكسجين الضروري لجميع خلايا الجسم وأنسجته. عملية الزفير: إخراج الهواء الغني بثنائي أكسيد الكربون الذي تطرحه خلايا الجسم أثناء عملية التبادل الغازي لتخليص الجسم منه.
الوضعية الثانية
حدد مسار الهواء أثناء عملية الشهيق. أيهما أفضل لإدخال الهواء: عبر الأنف أم عبر الفم؟ ولماذا؟ ما هي وظيفة الحجاب الحاجز في علاقة بعملية التنفس؟
الإصلاح:
1) يدخل الهواء من خلال الأنف أو الفم وينتقل إلى أسفل الحلق عبر الحنجرة حتى يصل إلى القصبة الهوائية، التي تنقسم إلى شعبتين هوائيتين يمنى ويسرى يمر الهواء من خلالها إلى الرئتين، حيث تتفرع القصبات الهوائية إلى قصيبات تشبه أغصان الشجر يتدفق الهواء عبرها حتى يصل إلى نهايات فروعها. في نهايات فروع القصبات توجد مجموعات من الجيوب الصغيرة تجمع داخلها الهواء تسمى الحويصلات الهوائية، وتكون كل حويصلة مغطاة بشبكة من الأوعية الدموية الدقيقة تسمى الشعيرات الدموية، وبمرور الدم عبر الشعيرات الدموية الصغيرة ينتشر الأكسجين عبر غشاء الحويصلة إلى الشعيرات الدموية.
2) إدخال الهواء من الأنف أفضل من إدخاله من الفم، مقارنة بالفم الذي يفتقد للشعر والمخاط اللزج اللذان يُرطّبان وينقيان الهواء من الأجسام الغريبة قبل وصوله إلى الرئتين.
3) في المرحلة الأولى من التنفس (الاستنشاق): يحدث انقباض الحجاب الحاجز والعضلات بين الأضلاع مما يخلق فراغًا سلبيًا داخل التجويف الصدري يجعل الهواء يدخل إلى الرئتين، أي أن انقباض الحجاب الحاجز يساعد على ملء الرئتين بالهواء.
الوضعية الثالثة
ما هي وظيفة الحويصلات الرئوية؟ ما هو الفرق في الحجم بين الرئة اليمنى واليسرى؟
الإصلاح:
تتم عملية التبادل الغازي بين الجسم وهواء المحيط في مستوى الحويصلات الرئوية. يصل الدم قاتم اللون إلى الرئتين عن طريق الشريان الرئوي ويخرج منهما أحمر قانيًا إلى بقية أعضاء الجسم عن طريق الوريد الرئوي.
الرئة اليسرى أصغر حجمًا من الرئة اليمنى، وتتكون من فصين، بينما تتكون الرئة اليمنى من 3 فصوص.
الوضعية الرابعة
أكمل فراغات الرسم الموضح للتبادل الغازي في مستوى الحويصلة الرئوية (الهواء الداخل والخارج، والدم الداخل والخارج). ما الفرق بين التبادل الغازي الخلوي والتبادل الغازي في مستوى الحويصلات الرئوية؟
الإصلاح:
دخول: الهواء الغني بالأكسجين، والدم المحمَّل بثنائي أكسيد الكربون. خروج: الهواء الغني بـ CO2، والدم المحمَّل بـ O2.
التبادل الغازي الخلوي يتم في مستوى الخلايا، إذ تُطرح فيه الخلية ثنائي أكسيد الكربون في الدم وتأخذ منه الأكسجين. أما التبادل الغازي في مستوى الحويصلات الرئوية فتزوّد فيه الحويصلة الدم بالأكسجين وتخلّصه من ثنائي أكسيد الكربون.
تحميل الدرس كاملاً مع التمارين والإصلاح PDF
يمكنكم تحميل الدرس بصيغة PDF كاملاً، متضمنًا الرسوم التوضيحية والتمارين والإصلاح، من الجدول أدناه.
أسئلة شائعة
ما الفرق بين الشهيق والزفير؟
الشهيق هو دخول الهواء الغني بالأكسجين إلى الرئتين، أما الزفير فهو خروج الهواء المحمّل بثنائي أكسيد الكربون من الرئتين إلى المحيط الخارجي.
أين تتم عملية التبادل الغازي بالضبط؟
تتم عملية التبادل الغازي بين الدم وهواء المحيط في مستوى الحويصلات الرئوية، وهي أكياس هوائية صغيرة موجودة في نهايات القصيبات داخل الرئتين.
لماذا يُفضّل التنفس عبر الأنف وليس الفم؟
لأن الأنف يحتوي على شعيرات ومخاط لزج يُرطّبان الهواء وينقيانه من الأجسام الغريبة قبل وصوله إلى الرئتين، بخلاف الفم الذي يفتقد لهذه الآلية الوقائية.



