تحدث عملية تبادل الغازات الحيوية (الأكسجين وثاني أكسيد الكربون) بين الدم والهواء في الرئتين تحديدًا داخل الحويصلات الهوائية.
لنفهم هذه العملية بشكل أوضح، دعنا نستعرضها خطوة بخطوة:
- الاستنشاق: عندما نستنشق الهواء، يدخل إلى الرئتين عبر القصبات الهوائية ثم يصل إلى الحويصلات الهوائية. هذه الحويصلات عبارة عن أكياس هوائية صغيرة جدًا مغطاة بشبكة كثيفة من الشعيرات الدموية.
- التبادل الغازي:
- الأكسجين: يكون تركيز الأكسجين في الهواء داخل الحويصلات الهوائية أعلى بكثير منه في الدم الذي يصل إلى هذه الحويصلات. وبالتالي، ينتقل الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الدم داخل الشعيرات الدموية عن طريق الانتشار، أي من المنطقة الأعلى تركيزًا إلى المنطقة الأقل تركيزًا.
- ثاني أكسيد الكربون: يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم أعلى منه في الهواء داخل الحويصلات الهوائية. لذلك، ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الحويصلات الهوائية بنفس آلية الانتشار.
- الزفير: يتم طرد الهواء الغني بثاني أكسيد الكربون والفقير بالأكسجين خارج الرئتين أثناء الزفير.
لماذا الحويصلات الهوائية هي المكان المثالي لهذا التبادل؟
- مساحة سطح كبيرة: الحويصلات الهوائية توفر مساحة سطح كبيرة جدًا للتبادل الغازي، مما يزيد من كفاءة هذه العملية.
- جدران رقيقة: جدران الحويصلات الهوائية رقيقة جدًا، مما يسمح بسهولة انتقال الغازات عبرها.
- شبكة كثيفة من الشعيرات الدموية: وجود شبكة كثيفة من الشعيرات الدموية حول الحويصلات الهوائية يضمن وصول الدم المحمل بثاني أكسيد الكربون إلى الحويصلات، وخروج الدم المحمل بالأكسجين منها.
ببساطة، الحويصلات الهوائية هي المصانع التي تقوم بتبادل الغازات الحيوية بين الجسم والبيئة الخارجية، مما يضمن حصول خلايا الجسم على الأكسجين اللازم لأداء وظائفها، والتخلص من ثاني أكسيد الكربون الناتج عن عملية الأيض.