يتم تبادل الغازات في الرئتين بالتحديد في الحويصلات الهوائية (Alveoli)، حيث تتلامس جدرانها الرقيقة مع الشعيرات الدموية الدقيقة لنقل الأكسجين إلى الدم وطرد ثاني أكسيد الكربون.

كيف يحدث التبادل؟

الحويصلات الهوائية هي كيسات صغيرة في نهاية الشجرة التنفسية، وعددها يصل إلى حوالي 300 مليون في الرئتين لدى البالغ.
يصل الهواء المحمل بالأكسجين عبر القصبات الهوائية والشعب الهوائية إلى هذه الحويصلات، بينما يصل الدم غير المؤكسد من الجانب الأيمن للقلب عبر الشعيرات الدموية.

يحدث التبادل عبر انتشار بسيط بسبب فرق الضغط الجزئي: الأكسجين ينتقل من الهواء (ضغط أعلى) إلى الدم، وثاني أكسيد الكربون ينتقل عكسيًا ليُزفر لاحقًا.

تفاصيل تشريحية رئيسية

  • جدران الحويصلات : رقيقة جدًا (0.2 ميكرومتر) ومغطاة بغشاء رئوي يسمح بالانتشار السريع للغازات دون حاجة لإنفاق طاقة.
  • الشعيرات الدموية : تحيط بالحويصلات مباشرة، مما يضمن كفاءة التبادل؛ يمر الدم فيها بسرعة عالية لتجنب التشبع.
  • سطح التبادل : يصل إلى 70-100 متر مربع لدى الإنسان البالغ، مثل مساحة ملعب تنس تقريبًا، لتلبية احتياجات الأكسجين اليومية.

عوامل تؤثر على الكفاءة

  • الضغط الجزئي : في الهواء الجوي، PO₂ ≈ 100 مم زئبق، بينما في الدم الوريدي ≈ 40 مم زئبق، مما يدفع الأكسجين للدخول.
  • الراحة مقابل الجهد : أثناء الراحة، يُستنشق 5-8 لتر هواء/دقيقة، مع تبادل ثلث لتر أكسجين؛ يزداد 20 مرة أثناء الرياضة.
  • مشاكل شائعة : مثل الربو أو الانسداد الرئوي يقللان من كفاءة التبادل بضيق الممرات أو تلف الحويصلات.

ملاحظة تلخيصية : هذه العملية أساسية للحياة، وتستمر تلقائيًا بفضل مراكز التنفس في الدماغ، مع تنظيم دقيق للحفاظ على توازن الغازات في الدم.

معلومات مستمدة من مصادر طبية وتعليمية عامة متاحة على الإنترنت.